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Tagungsband - Stadtentwässerung Kaiserslautern

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<strong>Tagungsband</strong><br />

Zukunftsweisende Abwasserentsorgung<br />

• GRundStückSentwäSSeRunG<br />

• kLeinkLäRanLaGen<br />

• kLäRScHLammentSoRGunG<br />

am 7. und 8. September 2006<br />

im Rathaus kaiserslautern, Großer Ratssaal<br />

110 Jahre Kanalnetz und Kläranlage <strong>Kaiserslautern</strong><br />

Landesverband Hessen/Rheinland-Pfalz/Saarland


Impressum<br />

tagungsband<br />

Herausgeber:<br />

dwa-Landesverband Hessen/Rheinland-Pfalz/Saarland<br />

Frauenlobplatz 2; 55118 mainz<br />

Satz und Layout:<br />

tatjana Schollmayer; mainz-kostheim


Grußwort<br />

der hohe Stand der abwasserentsorgung in der antike<br />

und deren notwendigkeit war über die Jahrhunderte in<br />

Vergessenheit geraten. erst die großen cholera- und typhusepidemien<br />

im 19. Jh. führten zu einem umdenken:<br />

intensiv begann man mit dem Bau von wasserver- und<br />

abwasserentsorgungssystemen.<br />

als eine der ersten Städte in Rheinland-Pfalz sicherte<br />

kaiserslautern die Stadtentwicklung seit 1885 durch den<br />

Bau ihres kanalnetzes und bereits ab 1896 durch die<br />

inbetriebnahme einer ersten kläranlage. am heutigen<br />

Standort wurde die kläranlage seit 1949 aufgebaut und<br />

immer wieder erweitert und modernisiert. in diesem Jahr<br />

wurden nach über 10-jähriger Bauzeit die arbeiten zum<br />

neubau einer dritten Reinigungsstufe, dem umbau der<br />

mechanischen Reinigung und der errichtung einer neuen<br />

Schlammentwässerung auf dem Gelände der Zentralkläranlage<br />

abgeschlossen.<br />

wer sich die „umweltfabrik“ an der Lauter näher ansieht,<br />

wird sehr großen technologischen aufwand feststellen.<br />

dies ist alles andere als Luxus, dennoch muss<br />

er natürlich bezahlt werden. Bei den Größenordnungen,<br />

die hier im Spiel sind – seit 1991 investierte die <strong>Stadtentwässerung</strong><br />

ca. 80 mio. an dem Standort – bedurfte<br />

es einer vorausschauenden Gebührenpolitik, um den<br />

Bürger nicht überzustrapazieren.<br />

die <strong>Stadtentwässerung</strong> kaiserslautern hat auch in diesem<br />

Bereich hervorragende arbeit geleistet und kann<br />

die Gebühren seit 1996 auf niedrigem niveau stabil<br />

halten. Günstige Gebühren in Verbindung mit einer her-<br />

vorragenden Reinigungsleistung waren auch für viele<br />

nachbargemeinden Grund genug, ihre eigenen anlagen<br />

zu schließen und langfristig die <strong>Stadtentwässerung</strong> mit<br />

der abwasserreinigung zu beauftragen. die Gesamtmodernisierung<br />

der kläranlage kaiserslautern wird am<br />

8.9.2006 mit einem Festakt offiziell abgeschlossen. dass<br />

Herausforderungen in hohem maße auch künftig an die<br />

abwasserbetriebe gestellt werden, möchte die <strong>Stadtentwässerung</strong><br />

kaiserslautern im Rahmen dieser Fachtagung<br />

mit unterstützung des dwa-Landesverband aufzeigen.<br />

Zielsetzung eines modernen umweltbetriebes muss<br />

es sein, sich nicht nur auf eine High-tec-Lösung zur abwasserreinigung<br />

zu konzentrieren, sondern den naturhaushalt<br />

durch die wassernutzung insgesamt möglichst<br />

gering zu belasten. neben dem Schutz des wasserkreislaufes<br />

muss hierbei auch auf eine Boden- und Luftreinhaltung<br />

geachtet werden.<br />

dieser tagungsband unter dem titel „zukunftsweisende<br />

abwasserentsorgung“ bietet ein breites Spektrum<br />

zu diesen spezifischen themen, die aktuell und in naher<br />

Zukunft landesweit von großer Bedeutung sind.<br />

die Schwerpunktthemen lassen erkennen, dass hier<br />

ein breites Publikum vom Bauherren bis zum Fachplaner<br />

sowie die kommunalverwaltung angesprochen wird.<br />

neben der Vorstellung der aktuellen Verfahrenstechnik<br />

und zukünftiger konzepte steht die umsetzung in die<br />

Praxis im Vordergrund.<br />

Hierzu wünschen wir gutes Gelingen.<br />

Rainer Grüner werkdirektor dr. arne oeckinghaus Bürgermeister der Stadt


Inhaltsverzeichnis<br />

Block I: Grundstücksentwässerung<br />

Grundstücksentwässerung und dezentrale Reinigungskonzepte<br />

Prof. dr.-ing. theo G. Schmitt, technische universität kaiserslautern 7<br />

Die regelmäßige Dichtheitsprfung privater Kanäle –<br />

Standpunkte von Gebäudeversicherern, gesetzliche Regelungen, Normen –<br />

dipl.-ing. dipl.-wirtsch.-ing. karl-Heinz Seidel, unita unternehmensberatung essen 9<br />

Erfahrungen und Stand des DWA-Leitfadens<br />

„Inspektion, Bewertung und Sanierung von Grundstücksentwässerungsanlagen“<br />

dipl.-ing. Bernd Gruner, kanal-Sanierungsberater, cottbus 11<br />

Methoden zur Dichtheitsprüfung „Erstprüfung vorhandener Grundleitungen nach DIN 1986- 0“<br />

wolfgang Bollig, Fa. dörr GmbH, Saarbrücken 12<br />

Undichte Grundleitung – was nun? „Grundleitungssanierung am Beispiel eines Pilotprojektes“<br />

ö.b.v. Sachverständiger Stefan Fath, waldfischbach-Burgalben 14<br />

Die Instandhaltung und Überwachung von privaten Zuleitungskanälen und Kleinkläranlagen aus Sicht<br />

der Wasserwirtschaftsverwaltung Rheinland-Pfalz<br />

oBauR dipl.-ing. thomas Jung, ministerium für umwelt, Forsten und Verbraucherschutz Rheinland-Pfalz 16<br />

Block II: Dezentrale Reinigungskonzepte<br />

Abgrenzung von naturnahen und technischen Reinigungsverfahren für den Einsatz im ländlichen Raum<br />

Prof. dr.-ing. ulf theilen, Fachhochschule Gießen-Friedberg 19<br />

Nutzwasser statt Schmutzwasser – Hochleistungsmembranbioreaktoren zur Aufbereitung von häuslichem<br />

Schmutzwasser mit dem Ziel der Mehrfachnutzung<br />

dipl.-ing. Gert köhler, Sat Systeminstitut aqua-terra e.V., Berlin 24<br />

Umrüstung von mechanischen Kleinkläranlagen zur biologischen Reinigung<br />

Stefan dülk, dülk umwelttechnik, Schmalenberg 28<br />

Notwendigkeit und Konzepte für eine nachhaltige Abwasserentsorgung<br />

dr.-ing. Joachim Hansen, Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft, technische universität kaiserslautern 32<br />

Block IIIa: Neue Wege für die Klärschlammentsorgung<br />

Mit regionalem Stoffstrommanagement zu neuen, integrierten Lösungsansätzen<br />

bei der Klärschlammnutzung<br />

Prof. dr. Peter Heck, Fachhochschule trier, umwelt-campus Birkenfeld 37


Verwertung von Klärschlamm vor dem Hintergrund der aktuellen gesetzlichen Regelungen<br />

dr. claus Bergs, Bundesministerium für umwelt, naturschutz und Reaktorsicherheit 39<br />

Energetische Verwertung von Klärschlamm<br />

dipl.-ing. Richard Zizmann, Fa. Passavant-Geiger GmbH 42<br />

Ökologisch wertvolle und regional sinnvolle Verwertung getrockneter kommunaler Klärschlämme;<br />

Beispiel Zementwerk Göllheim<br />

thomas Sievert, dyckerhoff aG 45<br />

Block IIIb: Exkursionen<br />

Umsetzung von Maßnahmen der Regenwasserbewirtschaftung auf Konversionsflächen;<br />

PRE-Park <strong>Kaiserslautern</strong><br />

dipl.-ing. Jörg Zimmermann, <strong>Stadtentwässerung</strong> kaiserslautern 49<br />

Besichtigung Hausanschlussfilmung, Dichtheitsprüfung, Hausanschlusssanierung<br />

dipl.-ing. (FH) axel Zäuner, <strong>Stadtentwässerung</strong> kaiserslautern 52<br />

Verzeichnis der Referenten<br />

Verzeichnis der Aussteller 7<br />

Verzeichnis der Tagungsteilnehmer 9<br />

6


Grundstücksentwässerung<br />

Grundstücksentwässerung und dezentrale Reingungskonzepte<br />

Prof. dr.-ing. theo G. Schmitt, kaiserslautern<br />

Schon die titel der ersten beiden tagungsblöcke weisen<br />

auf eine neue akzentuierung und Schwerpunktbildung<br />

und letztlich auf eine sich vollziehende neuorientierung<br />

in der abwasserentsorgung hin. in den zurückliegenden<br />

Jahrzehnten standen die zentralen einrichtungen der abwassersammlung<br />

und der abwasserbehandlung, also<br />

das kanalnetz mit seinen Sonderbauwerken und die<br />

kläranlage, im Fokus von Fachveranstaltungen, Forschungsarbeiten<br />

und finanziellen aufwendungen. diese<br />

konzentration galt dem baulichen Zustand der öffentlichen<br />

kanäle und ihrem hydraulischen Leistungsvermögen,<br />

der resultierenden Gewässerbelastung insbesondere<br />

durch mischwasserüberläufe und dem ausbau der<br />

kommunalen kläranlagen zur umsetzung der nährstoffelimination.<br />

ein anstoß für eine Verlagerung dieser thematischen<br />

Schwerpunkte bildete sicher die seit den 90er Jahren sich<br />

vollziehende neuorientierung im umgang mit Regenwasser.<br />

Hier erlangen mit dem konzept der Regenwasserbewirtschaftung<br />

anstelle ausschließlicher ableitung<br />

gerade dezentrale maßnahmen besondere Bedeutung.<br />

die möglichst ortsnahe umsetzung von maßnahmen zur<br />

Verwertung und Versickerung von Regenwasser, zum<br />

Rückhalt mit verzögerter, vorzugsweise offener ableitung<br />

über möglichst kurze Fließwege soll den erhalt<br />

oder die wiederherstellung eines wasserhaushalts wie<br />

im unbebauten Zustand unterstützen. damit werden die<br />

Strukturen und Systeme der Siedlungsentwässerung sicher<br />

nicht einfacher und möglicherweise auch nicht kostengünstiger.<br />

aber sie verlagern sichtbar ein Stück weit<br />

die Verantwortung für die entsorgungssicherheit auf die<br />

einzelnen Grundstückseigentümer und anschlussnehmer.<br />

die Besorgnis um die überbeanspruchung des lokalen<br />

– in Ballungsräumen auch des regionalen – wasserhaushalts<br />

durch die wasserversorgung und abwasserentsorgung<br />

von Siedlungen hat auch die entwicklung dezentraler<br />

(„alternativer“) Sanitärkonzepte angestoßen oder<br />

gefördert. man könnte auch sagen: die Rückbesinnung<br />

auf dezentrale Sanitärkonzepte, die es ja in anderer<br />

technischer umsetzung, vor den errungenschaften<br />

zentraler Ver- und entsorgungssysteme schon einmal<br />

gab. durch umsetzung innovativer technologien zur<br />

abwasserreinigung in Verbindung mit der auftrennung<br />

in unterschiedliche abwasserströme kann in internen<br />

kreisläufen Brauchwasser bereitgestellt werden und so<br />

die wasserentnahme zur trinkwasserversorgung reduziert<br />

werden. dies erscheint zumindest in Regionen mit<br />

akuter oder zukünftig drohender wasserknappheit eine<br />

unabdingbare entwicklung.<br />

neben dem wasserhaushalt ist die kostenentwicklung<br />

der zentralen („konventioneller“) Systeme ein weiteres<br />

wichtiges argument für die Renaissance dezentraler<br />

anlagen, insbesondere in der ausrichtung auf die Verbesserung<br />

der Sanitärausstattung finanzschwacher Bevölkerungen,<br />

insbesondere in den entwicklungsländern.<br />

in ähnlicher weise findet eine neubewertung bezüglich<br />

der notwendigkeit langer Verbindungssammler für den<br />

anschluss kleinerer Gemeinden oder Streusiedlungen an<br />

Gruppenkläranlagen statt.<br />

ein weiteres argument für die zuletzt stärkere Fokussierung<br />

der Fachwelt auf dezentrale Strukturen und<br />

einheiten der Ver- und entsorgung entstammt dem<br />

umweltschutz und der wahrnehmung ihres „Beitrages“<br />

zu umweltbelastungen. die Besorgnis um großflächige,<br />

wenn auch im einzelnen Beitrag geringe Schadstoffeinträge<br />

in Boden und Grundwasser durch undichte<br />

Leitungen der Grundstücksentwässerung und Hausanschlüsse<br />

ergibt sich aus der bloßen Zahl, wonach private<br />

abwasserleitungen etwa die doppelte Länge der öffentlichen<br />

kanalisation (ca. 490.000 km) umfassen.<br />

auch die anstrengungen um bessere Reinigungsleistung<br />

von kleinkläranlagen (oder allgemein „kleiner kläranlagen“)<br />

lassen sich schon rein zahlenmäßig begründen.<br />

nach aktuellen Statistiken sind z.B. in deutschland<br />

ca. 95 % der Bevölkerung an zentrale abwasseranlagen<br />

mit mechanisch-biologischer abwasserbehandlung angeschlossen.<br />

das heißt bei 80 mio. einwohnern: 4 mio.<br />

sind es nicht! Sie werden über kleinkläranlagen mehr<br />

oder weniger umweltgerecht erfasst! die daraus resultierende<br />

Gewässerbelastung fällt in der Betrachtung in<br />

Flussgebietseinheiten sicherlich nicht ins Gewicht. Lokal<br />

jedoch kann durch unzureichende Reinigungsleistung<br />

dezentraler anlagen, zumal an oftmals sehr leistungsschwachen<br />

Gewässern, eine erhebliche Beeinträchtigung<br />

der Gewässerbelastung resultieren.<br />

die skizzierte Verlagerung der akzente und Schwerpunkte<br />

verläuft naturgemäß nicht konfliktfrei und wird<br />

in der Fachwelt äußerst kontrovers diskutiert. Gerade<br />

bei der Propagierung dezentraler Strukturen müssen die<br />

errungenschaften zentraler Ver- und entsorgungseinrichtungen<br />

und ihr Beitrag zur Siedlungshygiene, zum<br />

7


Grundstücksentwässerung<br />

Schutz gegen überflutung und Vernässung angemessen<br />

gewürdigt werden. entsorgungssicherheit in den<br />

Siedlungen für die menschen ist ein hohes Gut, das es<br />

zu erhalten gilt, ohne umweltschutz und gesamtökologische<br />

Belange sowie die Fragen der Finanzierbarkeit<br />

8<br />

zu vernachlässigen. augenmaß bei der neuorientierung<br />

und dem Vollzug notwendiger Veränderungen der bisherigen,<br />

sehr einseitig auf zentrale Strukturen ausgerichteten<br />

abwasserentsorgung erscheint auch hier zwingend<br />

geboten.


FAcHTAGUNG Zukunftsweisende Abwasserentsorgung • 110 Jahre Kanalnetz und Kläranlage <strong>Kaiserslautern</strong><br />

Die regelmäßige Dichtheitsprüfung privater Kanäle –<br />

Standpunkte von Gebäudeversicherern, gesetzliche Regelungen, Normen<br />

karl-Heinz Seidel, essen<br />

der Zustand der abwasserleitungen in deutschland<br />

beschäftigt technische Fachleute, Politiker auf Ländereben<br />

und in den kommunen in unterschiedlicher Form.<br />

dank detaillierter informationen insbesondere auch der<br />

dwa hat zwischenzeitlich die erkenntnis, dass abwasserleitungen<br />

auch undicht und reparaturbedürftig sein<br />

können eine stärkere Verbreitung gefunden. die technischen<br />

Grundlagen für den Betrieb der Leitungen sowie<br />

die Sanierung im Schadensfall liegen vor und sind in den<br />

techni-schen nationalen und eu-Regelwerken, wie z.B.<br />

din en 752-1, 752-2, 1610, din 1986, dwa-Regelwerk<br />

m 127-2, 143 sowie den anforderungen des Güteschutz<br />

kanalbau nachlesbar. Sie können eine gute Handlungsgrundlage<br />

für die Betreiber von abwasserleitungen sein.<br />

Vielfach haben die öffentlich-rechtlichen abwasserentsorger<br />

bereits den Zustand ihrer Leitungen erfasst<br />

und führen investitionsprogramme zur Beseitigung von<br />

Schäden durch. auch eine regelmäßige Reinigung der<br />

Leitungen wird vielfach durchgeführt. die rechtliche Verpflichtung<br />

dafür ist in der Regel in den Länder-eigenkontrollverordnungen<br />

verankert. darin werden öffentlichrechtliche<br />

und private Betreiber von abwassernetzen<br />

konkrete Vorgaben für inspektion und Reinigung und<br />

ggf. Beseitigung von Schäden gemacht. Private Grundstückseigentümer<br />

werden von diesen Vorgaben nicht<br />

erfasst.<br />

Bekanntermaßen ist der geschätzte Bestand privater<br />

abwasserleitungen in deutschland doppelt so groß, wie<br />

der öffentlich-rechtliche anteil. es ist also nahe liegend<br />

auch diese Leitungen in die Gesamtbetrachtungen der<br />

abwasserentsorgung, wie z.B. der Fremdwasserproblematik<br />

mit einzubeziehen. erfahrungen bei der inspektion<br />

der Leitungen belegen, dass 50-90% der privaten<br />

Leitungen schadhaft sind.<br />

mit ausnahme von nRw gibt es derzeit kein Bundesland,<br />

dass eine rechtliche Verpflichtung für die inspektion<br />

und den nachweis der dichtheit von privaten abwasserleitungen<br />

erlassen hat. die im Jahr 2000 erlassenen<br />

Reglungen in nRw haben besonders in den Jahren<br />

2004/2005 zu verstärkten aktivitäten bei der inspektion<br />

und Sanierung von privaten abwasserleitungen,<br />

insbesondere in trinkwasserschutzgebieten geführt. in<br />

anderen Gebieten soll die überprüfung der dichtheit bis<br />

2015 erfolgen. Zusätzlich dazu haben die kommunen<br />

die möglichkeit in ihren Satzungen detaillierte Regelungen<br />

zu treffen. dabei musste man feststellen, dass<br />

die vom Gesetzgeber zur überwachung der anforderungen<br />

vorgesehenen Baubehörden dieser aufgabe aus<br />

unterschiedlichen Gründen oft nicht gewachsen waren.<br />

derzeit werden von der Landesregierung nRw überlegungen<br />

angestellt, die Regelungen zu modifizieren und<br />

die anforderungen zur inspektion nicht mehr wie bisher<br />

in der Landesbauordnung sondern im Landeswassergesetz<br />

zu verankern. mit Blick auf die umsetzung der<br />

Landesregelungen kann man konstatieren, dass die initiative<br />

vor ort in jedem Fall von der kommune ausgehen<br />

muss. der alleinige erlass von Landesregelungen reicht<br />

nicht aus, um die thematik „private Hausanschlüsse“<br />

anzugehen.<br />

Zwischenzeitlich sind in anderen Bundesländern, wie<br />

Hessen und Baden-württemberg verstärkte aktivitäten<br />

erkennbar, sich auf Landesebene mit den Fragen privater<br />

Leitungen zu befassen. So aber auch vertritt die<br />

bayrische Staatsregierung die auffassung, dass entsprechende<br />

Regelungen in den kommunalen Satzungen enthalten<br />

sein sollen und deren Vollzug kontrolliert wird.<br />

ungeachtet derartiger Landes-Regelungen ist das engagement<br />

der Betreiber der öffentlichen netze gefragt,<br />

denn die sind schließlich die nutznießer einer geringeren<br />

Fremdwassermenge auf den kläranlagen. in der Folge<br />

ist dann auch eine geringere abwasserabgabe zu zahlen,<br />

also eine kostenersparnis für den kläranlagenbetreiber,<br />

die ggf. an den abwasser-Gebührenzahler weitergegeben<br />

werden könnte.<br />

Besondere Schwierigkeit ist dabei, dass die themen<br />

der abwasserentsorgung im Bewusstsein breiter teile<br />

der Bevölkerung eher unterentwickelt sind und die mit<br />

der erhaltung oder instandsetzung der eigenen, privaten<br />

anlagen verbundenen kosten meist erst dann akzeptiert<br />

werden, wenn die Funktionsfähigkeit der Leitungen nicht<br />

mehr gewährleistet ist. auf diesem Bewusstseins-Level<br />

über prophylaktische maßnahmen, wie regelmäßig wiederkehrende<br />

dichtheitsprüfung der Leitungen zu argumentieren,<br />

gestaltet sich meist schwierig. auch in den<br />

politischen diskussionen auf Landes- und kommunaler<br />

ebene hat oft die kostenbelastung der Bürger einen höheren<br />

Stellenwert als die technischen, wirtschaftlichen<br />

und umweltpolitischen argumente der Betreiber der abwasseranlagen<br />

sowie deren dienstleister, wie Planungsbüros<br />

oder kanalsanierungsunternehmen.<br />

Verantwortlich für die inspektion und die möglicherweise<br />

erforderliche Sanierung der privaten abwasserlei-<br />

9


Grundstücksentwässerung<br />

tung ist in der Regel der Grundstückseigentümer. Somit<br />

ist auch die kostenfrage eindeutig geregelt. oft haben<br />

Grundstückseigentümer die angebote von Gebäudeversicherern<br />

angenommen, die abwasserleitungen<br />

mit in den Versicherungsumfang einzuschließen. die<br />

konditionen sind je nach Versicherungsgesellschaft in<br />

den Vertragsbedingungen individuell geregelt. eine<br />

allgemeingültige, rechtliche Regelung der Versicherungsunternehmen<br />

besteht nicht. dabei sind auch unterschiedliche<br />

Regelungen zur übernahme der kosten bei<br />

Schäden getroffen, insbesondere ob die Schäden durch<br />

Fremde verursacht oder durch materialverschleiß entstanden<br />

sind.<br />

ist an der kanalisation ein Schaden aufgetreten, der<br />

im Rahmen der Versicherung reguliert werden soll, so<br />

erfolgt durch den Versicherer eine differenzierung nach<br />

der Schadensursache. Grundlage hierfür bildet eine inspektion<br />

der Leitungen durch ein meist vom Versicherer<br />

ausgewähltes Fachunternehmen.<br />

allgemeine Praxis ist, dass die Schäden der Leitungen<br />

durch Bruch reguliert werden. der Versatz von Leitungen,<br />

Lageveränderungen oder andere ursachen für<br />

undichtigkeiten werden in der Regel nicht vom Versicherer<br />

übernommen. ein weiterer Schadensfall sind wurzeleinwüchse<br />

in den kanal. diese können die ursache<br />

von Verstopfungen oder anderer Schäden, auch Brüchen<br />

sein. in solchen Fällen ist zu ermitteln, welcher Baum<br />

die ursache für den Schaden bildet. wenn dies zweifelsfrei<br />

erfolgt ist, so wird der betreffende eigentümer des<br />

Grundstücks auf dem der Baum steht an den kosten der<br />

10<br />

Reparatur des kanals beteiligt. in der Regel wird dafür<br />

die Haftpflichtversicherung des Grundstückseigentümers<br />

in anspruch genommen. Je nach Versicherer differiert<br />

der Satz der Beteiligung, überschreitet jedoch nicht<br />

70% der kosten.<br />

Zahlreiche Versicherungsunternehmen haben insbesondere<br />

in der jüngsten Vergangenheit ihre Geschäftspraxis<br />

geändert und in den meisten Fällen die<br />

abwasserleitungen außerhalb von Gebäuden unter<br />

Versicherungsausschluss gestellt. in einzelnen Fällen<br />

werden bei neuverträgen die Leitungen mitversichert<br />

unter Vereinbarung einer Zusatzprämie und/oder nach<br />

einer inspektion und dichtheitsprüfung, die durch den<br />

Versicherungsnehmer vorzulegen ist. es liegt im ermessen<br />

des kunden die kosten und Risiken im konkreten Fall<br />

zu bewerten.<br />

Zusammenfassend kann man einschätzen, dass die<br />

überprüfung und instandsetzung der privaten kanalisationen<br />

in deutschland ein bemerkenswertes marktpotential<br />

für anbieter unterschiedlicher dienstleistungen<br />

um die abwasserentsorgung darstellt. es bedarf jedoch<br />

des engagements und des erklärten willens der abwasserentsorger,<br />

um die damit verbundenen Fragen in<br />

ihrem lokalen oder regionalen Zuständigkeitsbereich zu<br />

lösen. auf Grund des großen finanziellen und organisatorischen<br />

umfangs der zu lösenden Fragen der privaten<br />

kanalisationen werden Fachleute, Bürger und Politiker<br />

noch viele Jahre beschäftigt sein.


FAcHTAGUNG Zukunftsweisende Abwasserentsorgung • 110 Jahre Kanalnetz und Kläranlage <strong>Kaiserslautern</strong><br />

Erfahrungen und Stand des DWA-Leitfadens<br />

„Inspektion, Bewertung und Sanierung von Grundstücksentwässerungsanlagen“<br />

Bernd Gruner, cottbus<br />

die Gründung einer dwa-arbeitsgruppe, die sich mit<br />

der thematik inspektion, Bewertung und Sanierung von<br />

Grundstücksentwässerungsanlagen befasst, ergab sich<br />

unter anderem aus der notwendigkeit der umsetzung<br />

von Gesetzen und technischen Regeln, die für Grundstücksentwässerungsanlagen<br />

in abhängigkeit von alter,<br />

Lage und nutzung der Grundstücke unterschiedliche<br />

Fristen für den nachweis der dichtheit verlangen. diese<br />

gesetzlichen Grundlagen sind beispielsweise Gesetze<br />

und Verordnungen der Länder, wie eigenkontrollverordnungen<br />

oder konkret für nordrhein-westfalen die Landesbauordnung<br />

und die Selbstüberwachungsverordnung<br />

kanal aber auch kommunale entwässerungssatzungen.<br />

in den anerkannten Regeln der technik fordert die din<br />

1986, teil 30, für Grundstücksentwässerungsanlagen,<br />

die für häusliches abwasser transportieren, bis zum 31.<br />

dezember 2015 den nachweis der dichtheit (für gewerbliches<br />

abwasser sind die Fristen bereits abgelaufen).<br />

die Grundstücksentwässerungsnetze werden auf ca.<br />

1,2 mio. km geschätzt, davon sind ca. 0,6 mio. km häusliche<br />

und 0,5 mio. km gewerbliche netze.<br />

mitte dezember 2004 wurde innerhalb des dwa-<br />

Fachausschuss eS 6 (eS = entwässerungssysteme) die<br />

arbeitsgruppe 6.5 „inspektion, Bewertung und Sanierung<br />

von Grund-stücksentwässerungsanlagen“ gegründet.<br />

ihr Sprecher ist dipl.- ing. Robert thoma.<br />

diese arbeitsgruppe hat die aufgabe einen Leitfaden<br />

für die konkreten Bedingungen der inspektion, Bewertung<br />

und Sanierung von Grundstücksentwässerungsanlagen<br />

zu erarbeiten. die arbeitsgruppe besteht aus 22<br />

mitgliedern. Sie vereint sowohl theoretisches wissen<br />

(mitglieder von universitäten, Hochschulen) als auch<br />

praktische erfahrung (mitglieder von kommunalen einrichtungen,<br />

ingenieurbüros).<br />

um die vorgegebene aufgabenstellung möglichst umfassend<br />

zu bearbeiten wurden 4 unterarbeitsgruppen<br />

gebildet.<br />

die inspektion, Bewertung und Sanierung von Grundstücksentwässerungsanlagen<br />

ist ein sehr umfangreiches<br />

thema. das verdeutlichte bereits die erste diskussion<br />

um den inhalt des zu erarbeitenden Leitfadens. als inhaltliche<br />

Grundlage und als ausgangspunkt wurde ein<br />

netz aus ca. 260 Schlagworten, die einen Bezug zur<br />

Grundstücksentwässerung haben, geknüpft. dieses<br />

Schlagwortnetz wurde in den vergangenen 18 monaten<br />

mit inhalten gefüllt. diese umfangreiche Sammlung<br />

bestehend aus Studien, ergebnissen aus Forschungsaufträgen,<br />

erfahrungen aus durchgeführten Projekten, analysen<br />

aus modellversuchen u.v.m. werden gegenwärtig<br />

bearbeitet. Gleichfalls flossen und fließen aber auch<br />

er-fahrungen und erkenntnisse der industrie bei der<br />

einführung neuer oder weiterentwickelter technik (z.B.:<br />

optische tV-inspektion, Reparatur- und Renovationsverfahren)<br />

in die arbeit ein.<br />

Bei dieser inhaltlichen arbeit am Leitfaden sind die<br />

unterschiedlichen praktischen erfahrungen der arbeitsgruppenmitglieder,<br />

die sie bei der Planung, durchführung<br />

und abnahme von arbeiten an häuslichen und<br />

gewerblichen Grundstücksentwässerungsanlagen sammeln,<br />

von großem nutzen.<br />

welche Schwerpunkte zeigen sich?<br />

• erläuterung der notwendigkeit der untersuchung<br />

des Zustandes von häuslichen und gewerblichen<br />

Grundstücksentwässerungsanlagen (z.B.: Beratung<br />

der eigentümer)<br />

• Strategien der untersuchung/instandhaltung/Sanierung<br />

(darstellung der ver-schiedenen angewendeten<br />

modelle, z.B.: Göttingen, Hamburg, köln, Lünen,<br />

würselen uvm.)<br />

• einteilung von untersuchungsgebieten, Prioritäten,<br />

wirtschaftlichkeitsüberlegungen<br />

• ausschreibung der Leistungen<br />

• möglichkeiten der Bestandsaufnahme (z.B.: Bestandspläne,<br />

ortung, optische inspektion, Benebelung)<br />

• dichtheitsprüfung<br />

• Reparatur, Renovation, erneuerung, Stilllegung<br />

• Qualitätsmanagement, auswahl fachkundiger unternehmen<br />

Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass es<br />

in deutschland eine Vielzahl von regional unterschiedlichen<br />

aktivitäten, modellen und Strategien zur inspektion,<br />

Bewertung und Sanierung und somit zur umsetzung<br />

bestehender dichtheitsforderungen von Grundstücksentwässerungsanlagen<br />

gibt. Sie sind an die konkreten<br />

anforderungen im jeweiligen Bereich angepasst.<br />

der gegenwärtig erarbeitete Leitfaden versteht sich<br />

als Hilfestellung für den anwender, auf der Grundlage<br />

der Vielzahl von regional unterschiedlichen aktivitäten,<br />

modellen, Strategien, untersuchungs- und Sanierungsmethoden<br />

sein konkretes modell oder seine konkrete<br />

Strategie zu erarbeiten und auszuführen.<br />

11


Grundstücksentwässerung<br />

Methoden zur Dichtheitsprüfung<br />

Erstprüfung vorhandener Grundleitungen nach DIN 1986- 0<br />

wolfgang Bollig, Saarbrücken<br />

Einführung<br />

kanalisationen müssen nach atV-a 139 dauerhaft, funktionssicher<br />

und dicht sein.<br />

dies bedeutet, dass weder Stoffe in das Grundwasser<br />

gelangen dürfen noch dass Grundwasser abgeleitet<br />

werden darf, damit eine unzulässige Verunreinigung<br />

des Grundwassers und eine unerwünschte Verdünnung<br />

des abwassers vermieden werden. Zu einem ordnungsgemäßen<br />

Betrieb gehört somit auch die vorbeugende<br />

überprüfung der dichtheit. als undicht erkannte abwasserleitungen<br />

und -kanäle sind umgehend abzudichten.<br />

man kann grundsätzlich vier anlässe zur durchführung<br />

von dichtheitsprüfungen unterscheiden:<br />

1. neubauabnahme<br />

2. Gewährleistungsabnahme<br />

3. Sanierungsabnahme<br />

4. wiederholungsprüfung und erstprüfung bestehender<br />

kanäle (eigenüberwachung, Verdacht auf Schäden)<br />

Grundlagen der Dichtheitsprüfung<br />

die dichtheitsprüfungen selbst können sich auf Haltungen,<br />

Haltungsabschnitte, z.B. zwischen zwei anschlüssen,<br />

Schächte, einzelne Rohre oder einzelne Rohrverbindungen<br />

erstrecken.<br />

1<br />

dabei werden zurzeit folgende Prüfverfahren eingesetzt:<br />

- wasserdruckprüfungen<br />

- Luftüberdruckprüfungen<br />

- unterdruckprüfungen<br />

- infiltrationsprüfung<br />

dabei werden folgende absperrorgane eingesetzt:<br />

absperrblasen oder absperrscheiben (s. abb.)<br />

Auszug aus der DIN 1986 – Teile 0<br />

- nach dieser Formulierung können bestehende<br />

Grundleitungen durch eine kanalfernsehuntersuchung<br />

auf dichtheit geprüft werden.<br />

- der dichtheitsnachweis wird jedoch mit dieser norm<br />

nur für bestehende Grundleitungen unter Berücksichtigung<br />

der Betriebsbedingungen (häusliche/gewerblich)<br />

und Prüfverfahren neu definiert.<br />

- damit wird für den dichtheitsnachweis (dR) von<br />

Grundleitungen, die nur häusliches abwasser außerhalb<br />

der Schutzzone ii in wassergewinnungsgebieten<br />

führen, die Schadenserfassung auch durch eine<br />

optische inspektion (ka) mit einer kanalfernsehuntersuchung<br />

akzeptiert. im Sinne der norm gilt die<br />

vorhandene Leitung auch als dicht.


FAcHTAGUNG Zukunftsweisende Abwasserentsorgung • 110 Jahre Kanalnetz und Kläranlage <strong>Kaiserslautern</strong><br />

- wenn die Schadensbewertung mit einem als statisch<br />

(risse- und scherbenfrei, kein Rohrbruch, kein relevanter<br />

muffenversatz)<br />

- und hydraulisch (freier, nicht verformter Rohrleitungsquerschnitt,<br />

kein wurzeleinwuchs) mängelfrei<br />

zu beurteilenden Rohrleitungszustand abschließt<br />

- und kein Grundwassereinbruch vorliegt.<br />

Praktische Umsetzung der DIN 1986 – 0<br />

Bei neubauten treten in der Regel keine Probleme auf.<br />

- Pläne vorhanden, Grundleitungen noch zugängig,<br />

durchmesser<br />

- und Längen der Grundleitung, sowie das verlegte<br />

material sind bekannt.<br />

das gleiche gilt für umbauten, teilerneuerung und Sanierung<br />

Größere Probleme treten bei Altbestand auf:<br />

- keine Pläne, bzw. falsche oder unvollständige angaben<br />

im Plan<br />

- Grundleitung zum teil nur sehr schlecht, oder überhaupt<br />

nicht zugängig<br />

- (z.B. Revisionsschacht verdeckt, überbaut, zugestellt<br />

oder nicht vorhanden)<br />

- durchmesser nicht bekannt, oder nicht korrekt, falls<br />

Planunterlagen vorhanden.<br />

- Zum teil ist das material, aus dem die Grundleitung<br />

besteht nicht bekannt.<br />

- die genaue Länge der Grundleitung ist nicht bekannt.<br />

Arbeitsvorbereitung<br />

(telefonisch oder ortstermin)<br />

- Pläne vorhanden ja/nein<br />

- Revisionsschacht vorhanden und zugänglich ja/nein<br />

- wenn kein Revisionsschacht vorhanden oder der<br />

Schacht nicht zugänglich ist.<br />

- alternative Zugänglichkeiten prüfen<br />

- Zugänglichkeit aller kellerräume<br />

- grobe Festlegung der notwendigen arbeiten<br />

Durchführung der Arbeiten<br />

- Hochdruckreinigung der Grundleitung von Revisionsschacht<br />

(wenn vorhanden) aus.<br />

- tV-untersuchung der Grundleitung von Revisionsschacht<br />

(wenn vorhanden) aus. Hauptstrang gegen<br />

Fliesrichtung und in Fliesrichtung untersuchen<br />

• kontrolle des bestehenden kanalplans, bzw. Skizzieren<br />

eines neuen Plans, wenn kein Plan vorhanden ist.<br />

• alle Zuläufe, die in den Hauptstrang münden Zuordnen<br />

und gegebenenfalls einmessen und markieren<br />

• kontrolle von Fehlanschlüssen<br />

Zwischenauswertung der TV-Untersuchung zur<br />

weiteren Vorgehensweise<br />

* 1. Grundleitung optisch o.k.<br />

* 2. Restuntersuchung der Grundleitung, falls technisch<br />

noch möglich bzw. sinnvoll<br />

( kieler Stäbchen, Lindauer Schere, Göttinger wurm )<br />

* 3. alternativ: druckprüfung mit wasser (Vollfüllung<br />

des Systems)<br />

* 4. alternativ: muffenprüfung oder teilstreckenprüfung<br />

* 4. Grundleitung weist Schäden auf und/oder Fehlanschlüsse<br />

* 5. Sanierungskonzept mit eigentümern festlegen.<br />

was kann saniert werden und ist sinnvoll.<br />

in der Regel eine kombination aus umbau und teilsanierung<br />

1


Grundstücksentwässerung<br />

Undichte Grundleitung – Was nun?<br />

Stefan H. Fath, waldfischbach-Burgalben<br />

die diagnose steht, die Behandlung und die Vorgehensweise<br />

aber fehlt!<br />

der Gesetzgeber fordert (vgl. § 45 Landesbauordnung<br />

nRw); die notwendigkeit ist vom Öffentlichen entsorger<br />

bzw. verantwortlichen netzbetreiber erkannt; der<br />

planende Fach-ingenieur ist von dieser notwendigkeit<br />

letztendlich erfolgsabhängig betroffen und die Bauverwaltungen<br />

gelangen an die Grenzen der eigenen kapazität<br />

zur Bewältigung der aufgabenstellung.<br />

und, nicht zu letzt, der Grundstücksbesitzer zweifelt<br />

an der erforderlichkeit, ist ratlos und hat damit seine<br />

Sorgen, das Problembewußtsein fehlt ihm häufig.<br />

die politischen Gremien letztlich meiden das unpopuläre<br />

thema.<br />

Verbände und fachliche institutionen bilden Gremien<br />

und besprechen diese notwendigkeiten in vielerlei Hinsicht,<br />

sehen zum teil darin ihr Berechtigungsdasein, suchen<br />

nach Referenten, halten allgemeine Vorträge und<br />

verlangen Seminargebühren einschl. mittagsessen und<br />

Seminarunterlagen.<br />

der kanalsanierungs-markt reagiert folglich noch<br />

schneller auf die gegebene Situation, zu einem sind dies<br />

- qualifizierte unternehmen der kanalsanierungsbranche<br />

- Hersteller von erfassungs- und Sanierungstechniken<br />

sowie werkstoff-Produzenten.<br />

- Sachverständige der kanalsanierung und planende<br />

ing.-Büros mit ihren zertifizierten kanalsanierungsberatern.<br />

So weit so gut. Leider zeigen die gemachten erfahrungen<br />

insbesondere in nRw, dass auch unseriöse Leistungsanbieter<br />

die Situation ausnutzten und immer noch ausnutzen<br />

und mit „gut gemeinten Ratschlägen“ überwiegend<br />

uninformierte Bürger als fachliche Laien allzu gerne über<br />

das besagte ohr hauen.<br />

Spätestens hier muss es uns allen deutlich werden, dass<br />

die netzbetreiber bzw. öffentliche abwasser-entsorger<br />

die Pflicht erkennen sollten, diese umfassende aufgabenstellung<br />

gemeinsam mit dem Gebührenzahlenden<br />

Bürger anzugehen und insoweit positive einflussnahme<br />

in der Sache auszuüben. es ist an der Zeit, fachliche anforderungen<br />

zu beschreiben und umsetzbare konzepte<br />

zu erstellen.<br />

das Potential der Öffentlichen entsorger und netzbetreiber<br />

liegt auch im bestehenden Vertrauensbonus und<br />

in kenntnis der dsbzgl. Verantwortung sollte eine enge<br />

1<br />

und kooperative, letztendlich begleitende, Zusammenarbeit<br />

stattfinden. kommunale Verwaltungen haben in<br />

diesem Zusammenhang die große chance sich als moderne,<br />

zeit- und zielorientierte, bürgernahe dienstleister<br />

zu präsentieren.<br />

die einbindung des privaten Grundstückbesitzers ist<br />

für den erfolg einer ganzheitlichen Betrachtungsweise<br />

von wesentlicher Bedeutung.<br />

Gerade deshalb muss auch ein entsprechendes engagement<br />

der kommunal Verantwortlichen eingefordert<br />

werden.<br />

ein Bürger-Point als informationspool, betreut von qualifiziertem<br />

Personal, als anlaufstelle des Bürgers, bietet,<br />

wenn auch mit kosten verbunden, einen nicht unwesentlichen<br />

Beitrag zum Verständnis und Bereitschaft des<br />

Bürgers zur gemeinsamen Lösung des gegebenen Sanierungs-Problems.<br />

durch einbeziehung weiterer ausgewählter dienstleister<br />

wird es möglich sein, eine ganzheitliche Lösung zu<br />

finden und diese entsprechend umzusetzen um letztlich<br />

aus ökologischer und ökonomischer Sicht den erfolg für<br />

alle Beteiligten zu sichern.<br />

was bislang fehlt, sind klare konzepte auf Grundlage<br />

der datenbasis aus bereits durchgeführten Pilotprojekten.<br />

es ist an der Zeit, dass aus den bereits gewonnenen<br />

erfahrungen und ergebnisse, konzepte erstellt werden<br />

hinsichtlich der aufgabenstellung, aufgabenverteilung<br />

und letztendlich in der kostenabgrenzung und kostenbeteiligung.<br />

diese sollten umsetzungsfähig, klar in ihrer darstellung<br />

und in der inhaltlichen aussage für den privaten<br />

Grundstücksbesitzer verständlich sein.<br />

dies könnte erfolgen durch Regelungen innerhalb der<br />

jeweiligen entwässerungssatzungen bezüglich abgrenzungen<br />

der Zuständigkeitsbereiche „privat und öffentlich“<br />

als auch der erforderlichen dichtheitsnachweise<br />

und deren Vorgehensweise.<br />

weiterhin sollten kooperationsmodelle, bestehend aus<br />

einzelnen Bausteinen erstellt werden, die als Leitfaden<br />

für die umsetzung der Sanierungslösungen für alle Beteiligten<br />

dienen sollen.<br />

Besonders wichtig sind die Bausteine der datenerfassung,<br />

Zugänglichkeit, dokumentation und systematischen<br />

erfassung nach Sanierungsteilgebieten bzw. Sanierungsbereiche.


FAcHTAGUNG Zukunftsweisende Abwasserentsorgung • 110 Jahre Kanalnetz und Kläranlage <strong>Kaiserslautern</strong><br />

diese sollten auch eine gemeinsame Vorgehensweise<br />

beinhalten durch Bündelung von Leistungen z.B. gemeinsame<br />

ausschreibung und auftragserteilung und<br />

damit verbundener größerer wirtschaftlichkeit durch<br />

kostenminimierung.<br />

ein Finanzierungsmodell ist für den privaten Grundstücksbesitzer<br />

nicht nur nach bisherigen Grundsätzen<br />

denkbar sondern auch ggf. als eine art transferleistung<br />

im Sinne eines sog. einmalbetrages; danach wäre es<br />

möglich seitens des netzbetreibers bzw. Öffentlichen<br />

entsorgers, bei entsprechendem Sanierungserfolg den<br />

Bürger infolge gesenkter abwasserbelastungen durch<br />

anpassung bestehender Gebührensätze wiederum künftig<br />

zu entlasten.<br />

die Verantwortung die wir alle tragen zur Sicherung<br />

des Bodens, des Grundwassers, des Gewässerschutzes<br />

und die Verantwortung gegenüber der natur sollte und<br />

darf nicht passiv wahrgenommen werden.<br />

aufgaben, die sich uns heute stellen, dürfen nicht auf<br />

andere Generationen verlagert werden. die instandhaltungsverantwortlichkeit<br />

betrifft nicht nur die kommunale<br />

entwässerungsinfrastruktur sondern eben auch den<br />

teil des privaten entsorgungsnetzes.<br />

tun wir dies nicht werden die auswirkungen um ein<br />

vieles größer sein als wir uns das heute vorstellen können.<br />

die Sicherheit und die Substanz unserer entwässerungssysteme<br />

auch im privaten Bereich der Grundstücksentwässerung<br />

darf nicht zu einem Generationenkonzept<br />

werden, Handlungen müssen zeitnah erfolgen, jedoch<br />

getragen auf den Schultern aller Beteiligten.<br />

Gesetzliche Bestimmungen alleine führen sicher nicht<br />

zum erfolg.<br />

1


Grundstücksentwässerung<br />

Die Instandhaltung und Überwachung von privaten Zuleitungskanälen und<br />

Kleinkläranlagen (kommunales Abwasser)<br />

thomas Jung, mainz<br />

I. Rechtliche Grundlagen Kanalisation/Grundstücksentwässerung<br />

und Kleinkläranlagen<br />

• § 18 b abs. 1 wHG => abwasseranlagen sind so zu<br />

errichten und zu betreiben, dass die anforderungen<br />

an das einleiten von abwasser eingehalten werden<br />

• im übrigen gelten die a. a. R. d. t. (für Herstellung,<br />

Betrieb, inspektion und instand-haltung)<br />

• § 56 abs. 2 LwG => erforderliche anpassungsmaßnahmen<br />

sind durchzuführen<br />

• die abwasserbeseitigungspflichtige körperschaft<br />

nach § 52 LwG RLP hat grundsätzlich die umfassende<br />

aufgabe der Sicherstellung einer ordnungsgemäßen<br />

abwasserbeseitigung; die Grundstücksentwässerung<br />

auf privaten Grundstücken ist allerdings u.<br />

a. aufgrund der eigentums- und satzungsrechtlichen<br />

Regelungen zunächst angelegenheit der eigentümer.<br />

Für den Grundstücksanschluss oder aber die einrichtung<br />

von dezentralen anlagen/kleinkläranlagen ist<br />

hingegen wieder die abwasserbeseitigungspflichtige<br />

körperschaft unmittelbar zuständig, solange nicht im<br />

einzelfall die abwasserbeseitigungspflicht nach § 53<br />

abs. 3 oder 4 übertragen ist.<br />

• § 41 abs. 3 LBauo => wasserversorgungs- und<br />

abwasseranlagen sind so anzuordnen, herzustellen<br />

und instand zu halten, dass sie betriebssicher sind<br />

und keine Gefahren oder unzumutbaren Belästigungen<br />

entstehen. unmittelbar verantwortlich ist auf<br />

privaten Grundstücken nach § 54 LBauo der Grundstückseigentümer/Bauherr<br />

• muster-entwässerungssatzung des GStB<br />

• eigenüberwachungsverordnung (eüVoa) gilt für<br />

abwasseranfall < 8 m³/d nicht!<br />

II. Bereich Kanal<br />

1. Grundsätze<br />

• die kanalinspektion und kanalsanierung gewinnen<br />

an Bedeutung; sie sind eine daueraufgabe<br />

• Rechtliche Grundlagen und Regelwerke für den<br />

privaten und öffentlichen Bereich sind vorhanden<br />

• möglichst gesamtheitliche Betrachtung privater und<br />

öffentlicher Bereich/Öffentlichkeitsarbeit<br />

• inspektion ist die Grundlage für ein konzept zur<br />

unterhaltung und Sanierung im öffentlichen wie im<br />

privaten Bereich<br />

16<br />

. Normen der Grundstücksentwässerung<br />

• din 1986 - Grundstücksentwässerungsanlagen, technische<br />

Bestimmungen für den Bau und den Betrieb,<br />

teil 30 instandhaltung; teil 100: zusätzliche Bestimmungen<br />

zu din en 752 und din en 12056<br />

• din en-12056 - allgemeine ausführungsanforderungen<br />

für die Planung und Bemessung von Schwerkraftanlagen<br />

innerhalb von Gebäuden; teil 5: installation<br />

und Prüfung, anleitung für Betrieb, wartung<br />

und Gebrauch<br />

• din en-752 - anforderungen an entwässerungssysteme<br />

außerhalb von Gebäuden (wie im öffentlichen<br />

Bereich); teil 5: Sanierung<br />

maßgebliche aussagen der din 1986-teil 30 (dwa Regelwerke?)<br />

• Leitungen müssen dicht sein => optischer dichtheitsnachweis<br />

oder Luft-/wasserdruck<br />

• inspektions-, wartungs- und instandsetzungsarbeiten<br />

nach tabelle 2 => wiederkehrende Prüfung<br />

alle 25 Jahre; erstmalig im Zuge der Baumaßnahme<br />

bzw. bis zum Jahr 2019 (häusliches abwasser!)<br />

• in wSG‘en wiederholungsprüfung alle 5 Jahre bzw.<br />

nach Rechtsverordnung zum wSG<br />

. bau- und satzungsrechtliche Vorgaben bestehen<br />

(s. o.)<br />

. Schlussfolgerung für die Instandhaltung und<br />

für die Überwachung von Kanälen=><br />

keine erfordernis für weitere rechtliche Regelungen für<br />

den privaten Bereich aber Bewusstseinsbildung/Öffentlichkeitsarbeit<br />

zur Realisierung der Verantwortlichkeiten<br />

und zur Steigerung der akzeptanz eines ganzheitlichen<br />

ansatzes (mitbetrachtung der privaten kanäle bei der<br />

Sanierung des öffentliches Bereiches als chance für den<br />

Bürger)


FAcHTAGUNG Zukunftsweisende Abwasserentsorgung • 110 Jahre Kanalnetz und Kläranlage <strong>Kaiserslautern</strong><br />

III. Kleinkläranlagen<br />

1. Anzahl der Kleinkläranlagen in Rheinland-Pfalz<br />

(Stand 00 )<br />

SGd kka insgesamt<br />

anhang 1<br />

konform<br />

SGd-n/ko 1.040 150 900<br />

SGd-n/tr 3.000 300 2.700<br />

SGd-n/mtbr. 3.500 180 3.300<br />

SGd-S 56 53 3<br />

nicht anhang<br />

1 konform<br />

Summe ca. 7.500 ca. 700 ca. 7000<br />

anmerkung: bei ca. 720 kommunalen kläranlagen ><br />

50 ew (Stand 2006)<br />

. Grundsätze Kleinkläranlagen<br />

• entscheidung für zentrale oder dezentrale Lösung auf<br />

der Grundlage der untersuchung von alternativen<br />

=> ergebnisse in das abwasserbeseitigungskonzept<br />

aufnehmen<br />

• kleinkläranlagen benötigen keiner wasserrechtlichen<br />

anlagengenehmigung, unterliegen jedoch<br />

der baurechtlichen Genehmigungspflicht nach der<br />

Landesbauordnung (LBauo). Für die einleitung des<br />

gereinigten abwassers in ein Gewässer ist eine wasserrechtliche<br />

erlaubnis erforderlich.<br />

• Für den einsatz von kleinkläranlagen ist keine<br />

übertragung der abwasserbeseitigungspflicht nach<br />

§ 53 abs. 3 erforderlich; die abwasserbeseitigungspflichtigen<br />

körperschaften sind, solange im einzelfall<br />

die abwasserbeseitigungspflicht nicht übertragen<br />

ist, verpflichtet, die abwasserbeseitigung zu organisieren.<br />

Sie können sich dabei gemäß § 52 abs. 1<br />

LwG dritter bedienen, d. h. auch Privater, wobei die<br />

Pflicht bei den körperschaften verbleibt. die abwasserbeseitigungspflichtigen<br />

körperschaften können<br />

durch privat-rechtliche Regelungen sicherstellen,<br />

dass Private für Sie den Bau und/oder Betrieb von<br />

kleinkläranlagen übernehmen.<br />

• auch bei übertragener abwasserbeseitigungspflicht<br />

bleibt die überwachungspflicht bei der ursprünglich<br />

abwasserbeseitigungspflichtigen körperschaft. in der<br />

Regel bleibt auch die Schlammbeseitigung aufgabe<br />

der beseitigungspflichtigen körperschaft (= ermessensentscheidung<br />

=> siehe Beile, LwG-kommentar.<br />

§ 53 Pkt. 3. 1)<br />

• neue kleinkläranlagen können die anforderungen<br />

des anhanges 1 der abwVo i. d. R. problemlos<br />

einhalten. naturnahe oder kompaktkläranlagen sind<br />

geeignet => entscheidung im einzelfall.<br />

• entscheidend sind Betrieb und wartung<br />

• die wasserrechtlichen anforderungen gelten nach<br />

teil c absatz 4 der abwVo als eingehalten, wenn die<br />

kleinkläranlagen nach maßgabe einer allgemeinen<br />

bauaufsichtlichen Zulassung des deutschen instituts<br />

für Bautechnik (diBt), einer europäischen technischen<br />

Zulassung nach Bauproduktengesetz oder<br />

einer landesrechtlichen Zulassung (Baugenehmigung<br />

in Verbindung mit einer einleitungserlaubnis) eingebaut<br />

oder betrie-ben wird und in der Zulassung die<br />

erforderlichen anforderungen an einbau, Betrieb und<br />

wartung festgelegt sind.<br />

• Für den Betrieb und die wartung sind die din 4261,<br />

teile 2 und 4 bzw. die din en 12566 bzw. bei Bauartzulassungen<br />

die dortigen Regelungen maßgebend.<br />

. Betrieb von Kleinkläranlagen<br />

• eigentümer (z. B. Verbandsgemeinde oder ortsansässige<br />

Person)<br />

• einweisung ist wichtig; Zuverlässigkeit<br />

• Betriebsanleitung ist wichtig => Funktionskontrolle<br />

• Betriebsstörung => Benachrichtigung wartung<br />

• täglich: Funktionsleuchten kontrollieren<br />

• wöchentlich: Betriebsstundenzähler Gebläse,<br />

Schlamm- und abwasserrückführung, Beschickungs-<br />

und Verteilereinrichtungen<br />

• monatlich: Sichtprüfung Schlammabtrieb, ggf. Beseitigung<br />

Schwimmschlamm, Bestimmung Schlammvolumen<br />

• die untere wasserbehörde hat sich zu vergewissern,<br />

ob die anforderungen aus der baulichen Zulassung<br />

erfüllt werden. dies kann insbesondere dadurch<br />

geschehen, dass sie sich eine Bescheinigung über<br />

den ordnungsgemäßen einbau, die dokumentation<br />

des Betreibers und die ergebnisse der durch die<br />

Verbandsgemeinde durchzuführenden überwachung<br />

vorlegen lässt. Hiermit wird auch die nach § 92 abs.<br />

1 LwG vorgesehene staatliche überwachung der<br />

einleitung erfüllt.<br />

• § 52 abs. 5 Satz LwG ermächtigt die oberen wasserbehörden<br />

im Zusammenhang mit der Prüfung der<br />

abwasserbeseitigungskonzepte, anordnungen zu<br />

treffen. (auflagen erteilen, Fristen setzen, ergänzung<br />

von im aBk nicht vorgesehenen erforderlichen maßnahmen.)<br />

• eine Bauüberwachung oder abnahme von kleinkläranlagen<br />

nach § 95 LwG ist nicht angezeigt, da diese<br />

17


Grundstücksentwässerung<br />

der Baugenehmigungspflicht und damit der Bauaufsicht<br />

unterliegen.<br />

• Vorschlag: arbeiten der zuständigen körperschaften,<br />

der unteren und oberen wasserbehörden Hand in<br />

Hand => klare Vereinbarungen, z. B. in den aBk’en<br />

• die Vorgaben der erlaubnis bzw. einer Bauartzulassung<br />

sind einzuhalten<br />

Inhalte der Wartung von Kleinkläranlagen<br />

umfangreiche arbeiten vom Hersteller, einem anderen<br />

Fachbetrieb oder von der Verbandsgemeinde =><br />

• mindestens 1-3 x im Jahr<br />

• einsichtnahme Betriebstagebuch<br />

• Funktionskontrolle, einstellung der anlage (z. B.<br />

Sauerstoff)<br />

• Schlammspiegelmessung => ggf. Veranlassung der<br />

abfuhr (Pflicht der kommunen)<br />

• baulicher Zustand, Reinigung<br />

• bzw. die Vorgaben der erlaubnis bzw. einer Bauartzulassung<br />

18<br />

Fazit Kleinkläranlagen<br />

keine erfordernis für weitere rechtliche Regelungen für<br />

den privaten Bereich aber auch hier Bewusstseinsbildung/Öffentlichkeitsarbeit;<br />

verstärkte nutzung bauartzugelassener<br />

anlagen bei neuanlagen => instandhaltung<br />

und überwachung sind dort eindeutig festgelegt.<br />

Bei altanlagen orientierung an den din-normen und<br />

den dwa-Regelwerken; anlagen, die nicht den anforderungen<br />

des anhanges 1 der abwVo entsprechen, sind in<br />

angemessenen Fristen anzupassen oder ganz aufzulassen<br />

(anschluss); anlagen ohne erlaubnis werden wasserrechtlich<br />

aufgearbeitet


Dezentrale Reinigungskonzepte<br />

Abgrenzung von naturnahen und technischen Reinigungsverfahren<br />

für den Einsatz im ländlichen Raum<br />

Prof. dr.-ing. ulf theilen, Gießen-Friedberg,<br />

Ländlicher Raum, Abgrenzung zum „städtischen<br />

Raum“?<br />

wenn über kommunale abwasserreinigungsverfahren<br />

gesprochen, diskutiert und geschrieben wird, sind in<br />

der Regel größere einheiten (kläranlagen, klärwerke)<br />

gemeint, die als zentrale anlagen zur Behandlung des<br />

abwassers für einige 10.000 bis 100.000 einwohner<br />

inkl. des mit dem kommunalen abwasser abgeleiteten<br />

gewerblichen und industriellen abwassers dienen. der<br />

Grund hierfür liegt der aufmerksamkeit, die größere anlagen<br />

in der Öffentlichkeit aber auch der Fachwelt und<br />

der wissenschaft erregen. auch die finanziellen möglichkeiten<br />

für größere kommunen zur Öffentlichkeitsarbeit<br />

und unterstützung der wissenschaft sind naturgemäß<br />

deutlich größer als bei kleinen kommunen mit geringer<br />

einwohnerzahl aber großer Fläche.<br />

dabei steht der ländliche Raum in Hessen für rund drei<br />

millionen einwohner, also rund 50 % der Gesamt-Bevölkerung.<br />

er umfasst mit ca. 17.000 km² rund 80 % der<br />

Landesfläche. „die typischen ländlichen Räume Hessens,<br />

wie die Rhön, der Vogelsberg oder der odenwald, sind<br />

wichtige naherholungsregionen für die Ballungszentren.<br />

… in der globalisierten, vernetzten welt wächst das Bedürfnis<br />

der Bürger nach intakter umwelt, nach Heimat<br />

und identität, also Faktoren, die der ländliche Raum in<br />

hohem maße bietet.“ (Homepage des Hessischen ministeriums<br />

für umwelt, ländlichen Raum und Verbraucherschutz,<br />

Juli 2006)<br />

im Sinne des dwa-arbeitsblattes a 200 „Grundsätze<br />

für die abwasserentsorgung“ kann der „ländliche Raum“<br />

wie folgt definiert werden:<br />

- kleine, manchmal auch weit auseinander liegende<br />

ortschaften und ortsteile.<br />

- Große Grundstücksflächen aufgrund lockerer, offener<br />

Bebauung, einzelgehöfte, weiler, Streusiedlungen.<br />

- Geringe Siedlungsdichte, bis etwa 25 e/ha Siedlungsfläche.<br />

- Geringer anteil befestigter Flächen, bis etwa 20 %<br />

der Siedlungsfläche einschließlich der Straßen und<br />

wege.<br />

- Primär landwirtschaftliche Struktur und in der Regel<br />

wenig industrie und Gewerbe.<br />

- oftmals kleine und leistungsschwache, vielfach<br />

durch diffuse einträge vorbelastete oberirdische<br />

Gewässer.<br />

- Häufig Freizeiteinrichtungen mit saisonal stark<br />

schwankendem abwasseranfall.<br />

die finanzielle Leistungsfähigkeit der kommunen im<br />

ländlichen ist in der Regel aufgrund folgender aspekte<br />

sehr beschränkt:<br />

• erwerbsstruktur des ländlichen Raums (relativ<br />

geringe monatseinkommen der Bürger, wenige oder<br />

keine größeren Gewerbe- oder industriebetriebe),<br />

• erhebliche finanzielle Belastungen der kommunen<br />

aufgrund großer entfernungen, die für den Bau und<br />

Betrieb der infrastruktur (Straßen, wasserversorgung,<br />

abwasserentsorgung) zu leisten sind.<br />

notwendige investitionen in die abwasserentsorgung<br />

stellen die kommunen deshalb häufig vor nur schwer lösbare<br />

aufgaben. So gibt es im ländlichen Raum Beispiele<br />

von kommunen, die bei ca. 3.250 einwohnern aufgrund<br />

der topographischen Verhältnisse insgesamt 8 kläranlagen<br />

mit den entsprechenden entwässerungsnetzen bauen<br />

und betreiben müssen, was zu spezifisch sehr hohen<br />

finanziellen Belastungen für die Bürger führt.<br />

die dwa hat dem „Ländlichen Raum“ vor ca. 3,5<br />

Jahren eine besondere Bedeutung gegeben, indem sie<br />

die Projektgruppe „abwasserentsorgung im ländlichen<br />

Raum“ gegründet hat. diese Projektgruppe hat sich zum<br />

Ziel gesetzt, einen Leitfaden für die entscheidungsträger,<br />

die mitarbeiter der Verwaltung und für interessierte Bürger<br />

in den kommunen des ländlichen Raumes anzubieten,<br />

der in Form einer checkliste über die notwendigen<br />

Schritte zur Planung und Realisierung einer abwassertechnischen<br />

maßnahmen informiert. Ganz bewusst hat<br />

die Projektgruppe davon abgesehen, bestehende Regelwerke<br />

wie z.B. das atV-dVwk-arbeitsblatt a 200<br />

erneut wiederzugeben, zu kommentieren oder in Frage<br />

zu stellen. das von der Projektgruppe zu erarbeitende<br />

Papier soll eine Richtschnur bieten, anhand derer die<br />

entscheidungsträger und mitarbeiter alle notwendigen<br />

Schritte praxisorientiert abarbeiten können.<br />

Vor allem die entscheidungsfindung, ob eine eher dezentrale<br />

Lösung oder eine eher zentrale Lösung für die<br />

abwasserentsorgung gewählt werden sollte, soll durch<br />

das zu erarbeitende Papier unterstützt werden. detaillierte<br />

erläuterungen zu einzelnen Verfahren werden bewusst<br />

nicht aufgenommen.<br />

19


Dezentrale Reinigungskonzepte<br />

Besonderheiten des ländlichen Raums in Bezug<br />

auf die Abwasserentsorgung<br />

die Spezifika des ländlichen Raumes in Bezug auf die<br />

abwasserentsorgung sind wie folgt zu beschreiben:<br />

- kleine zusammenhängende, ggf. lückenhafte kanalnetze.<br />

- Zum überwiegenden teil lange anschlusskanäle<br />

erforderlich.<br />

- wenig vorhandene entwässerungstechnische anlagen,<br />

vielfach kleinkläranlagen; kanäle oft nur als<br />

Regenwasserkanäle zum nächsten Gewässer, häufig<br />

jedoch mit einleitungen aus kleinkläranlagen.<br />

- Z.t. ableitung von oberflächenwasser, Quell- und<br />

dränagewasser sowie Gräben in mischwasserkanälen<br />

zu den kläranlagen hin (z.t. historisch bedingt),<br />

dadurch erhebliche Fremdwasserprobleme.<br />

- abwasserzufluss zu den kläranlagen mit erheblichen<br />

Schwankungen bzw. Stoßbelastungen<br />

- kleine leistungsschwache Vorfluter erfordern gute<br />

bis sehr gute Reinigungsleistungen der kläranlagen,<br />

die zum teil deutlich über die mindestanforderungen<br />

des anhangs 1 der abwasserverordnung hinausgehen<br />

(diese fordern für derart kleine anlagen nur die<br />

einhaltung von cSB- und BSB5-ablaufwerten, aber<br />

keine nährstoffelimination).<br />

die notwendigkeit einer abwasserableitung und anschließenden<br />

Behandlung in einer zentralen kommunalen<br />

kläranlage muss daher unter Berücksichtigung<br />

der Siedlungsstruktur und -größe, der topographischen<br />

Verhältnisse, der Bodenbeschaffenheit, der entfernung<br />

zu einer potentiellen zentralen anlage und der wasserwirtschaftlichen<br />

Situation im einzelfall einer Prüfung<br />

unterzogen werden. der erhaltung der wasserführung<br />

der kleineren Gewässer, d.h. einer möglichst ortsnahen<br />

einleitung der abwässer kommt dabei eine besondere<br />

Bedeutung zu.<br />

abwasseranlagen in ländlich strukturierten Gebieten<br />

sollen nicht nach gleichen Grundsätzen und anforderungen<br />

wie in städtischen Gebieten geplant, gebaut<br />

und betrieben werden, da ansonsten die spezifischen<br />

kosten (euro/einwohner) für den Bau und den Betrieb<br />

unverhältnismäßig hoch werden können. dabei muss<br />

für den Bürger die Verminderung der Jahreskosten im<br />

Vordergrund stehen und nicht allein die heute oft propagierte<br />

Senkung der investition durch abweichung<br />

von qualitätssichernden Standards. Letztere verursacht<br />

in der Regel mittel- und langfristig erhebliche Folgekosten<br />

bzw. frühzeitige Reinvestitionen. dadurch wird der<br />

gewünschte effekt der Gebührensenkung – wenn überhaupt<br />

– nur sehr kurzzeitig erreicht (atV-dVwk-a 200).<br />

0<br />

Zentrale oder dezentrale Entsorgung<br />

das atV-dVwk-arbeitsblatt a 200 gibt in einem zentralen<br />

abschnitt zur wahl der ausbaugröße von kläranlagen<br />

eine vergleichsweise klare aussage für die zentrale<br />

abwasserentsorgung als Regelfall:<br />

die abwassertechnische erschließung geschlossener<br />

ortslagen mit grundstückseigenen kleinkläranlagen und<br />

anschließender einleitung widerspricht den anliegen der<br />

ortshygiene und der wasserwirtschaft. die Schlammbeseitigung<br />

ist hierbei trotz gesetzlicher Vorgaben häufig<br />

noch ungelöst und ohne größere kommunale kläranlagen<br />

in der nachbarschaft auch kaum lösbar. eine solche<br />

weitgehende dezentralisierung spart nachweislich keine<br />

kosten, wenn annähernd gleiche Reinigungsleistungen<br />

wie bei orts- oder Gruppenkläranlagen verlangt und<br />

wirklich alle kosten (Betrieb, wartung, überwachung,<br />

Schlammentsorgung, abschreibung) kostenecht erfasst<br />

werden.<br />

kleinkläranlagen können errichtet werden, wenn eine<br />

einwandfreie abwasserentsorgung mittels öffentlicher<br />

kanalisation unverhältnismäßig hohe kosten verursachen<br />

würde und die einwandfreie Beseitigung des abwassers<br />

innerhalb und außerhalb des Grundstückes sowie die Fäkalschlammentsorgung<br />

gesichert sind. kleinkläranlagen<br />

kommen grundsätzlich – unabhängig vom angewendeten<br />

Reinigungsverfahren – nur für Streubebauung, ortsabrundung,<br />

Baulücken o. ä. oder als Sanierungselement<br />

bei übergangslösungen in Betracht.<br />

die entscheidung für die wahl „zentral oder dezentral“<br />

sollte allerdings grundsätzlich nach folgenden kriterien<br />

erfolgen:<br />

• auslastungsgrad bereits vorhandener kläranlagen<br />

• Leistungsfähigkeit des Haupt-Vorfluters, in den die<br />

zentrale kläranlage entwässert,<br />

• erforderliche kosten für den anschluss von Grundstücken<br />

an ein zentrales entwässerungssystem, die<br />

als Beiträge auf die anzuschließenden Grundstücke<br />

umgelegt werden müssten<br />

• abgeleitete Schmutzfracht, d.h. Reinigungsleistung<br />

der betrachteten anlagen<br />

• Betriebsstabilität unter Berücksichtigung des erforderlichen<br />

und durchführbaren wartungsaufwandes<br />

• energiebedarf<br />

• Flächen-Bedarf, zur Verfügung stehende Flächen<br />

• Jahreskosten bestehend aus kapitalkosten und Betriebskosten,<br />

durchführung einer kostenvergleichsrechnung<br />

nach der Lawa-Leitlinie<br />

• eingriffe in natur und Landschaft<br />

dabei muss als oberstes Ziel immer der Gewässerschutz<br />

inkl. ggf. des Grundwasserschutzes bestehen bleiben.


FAcHTAGUNG Zukunftsweisende Abwasserentsorgung • 110 Jahre Kanalnetz und Kläranlage <strong>Kaiserslautern</strong><br />

Definition der Reinigungsanlagen, Ausbaugrößen<br />

abwasserreinigungsanlagen im ländlichen Raum werden<br />

üblicherweise unterteilt in:<br />

• kleinkläranlagen (0 - 50 eGw)<br />

• kleine kläranlagen (50 -5000 eGw)<br />

die ausbaugröße von kläranlagen im ländlichen Raum<br />

liegt in der Regel unter 5.000 ew (sog. kleine kläranlagen)<br />

und damit im Geltungsbereich der Größenklassen<br />

1 und 2 des anhangs 1 der abwasserverordnung. nach<br />

diesem anhang 1 werden an anlagen von 0 – 5.000<br />

eGw in Bezug auf die mindestanforderungen lediglich<br />

anforderungen bezüglich der cSB- und BSB-ablaufkonzentrationen<br />

gestellt. in vielen Fällen werden aber gerade<br />

im ländlichen Raum aufgrund der zu schützenden<br />

oder zu erreichenden Gewässergüte der vorwiegend<br />

kleinen Vorfluter zusätzliche anforderungen an die<br />

nährstoffelimination (n- und P-elimination) gestellt.<br />

kleinkläranlagen sind Grundstücks- oder Hauskläranlagen,<br />

die in der Regel der entwässerung von einzelanwesen<br />

dienen und innerhalb des zu entwässernden Grundstücks<br />

eingebaut sind. in diesen anlagen soll das im<br />

trennverfahren erfasste häusliche Schmutzwasser mit<br />

einem Zufluss von maximal 8 m³/d behandelt werden.<br />

das entspricht bei einem spezifischen Schmutzwasseranfall<br />

von 150 l/(e*d) einem anschlusswert von bis zu<br />

50 einwohnern. die minimal-Größe für kleinkläranlagen<br />

liegt bei 4 ew.<br />

Bei der Planung, Bemessung und dem Betrieb von<br />

kleinkläranlagen ergeben sich oft ganz spezielle Probleme.<br />

So können z.B. größere spezifische Schmutzstöße<br />

und höhere hydraulische Spitzen auftreten als bei großen<br />

entwässerungsnetzen. aufgrund der Störanfälligkeit<br />

kleiner maschinentechnischer einrichtungen und der<br />

teilweise nur begrenzt zur Verfügung stehenden wartungskapazität<br />

und Fachkompetenz sollten einfache und<br />

übersichtliche Bauweisen und wartungsfreundliche, robuste,<br />

maschinelle einrichtungen gewählt werden.<br />

Eingesetzte Reinigungsverfahren im ländlichen<br />

Raum<br />

während in urbanen Regionen allein aufgrund des nur<br />

begrenzt zur Verfügung stehenden Platzes ausschließlich<br />

technische Verfahren zur abwasserbehandlung<br />

eingesetzt werden, bestehen im ländlichen Raum mehr<br />

möglichkeiten in der Realisierung der abwasserreinigung.<br />

kleinkläranlagen entsprechen nur dann den allgemein<br />

anerkannten Regeln der technik, d.h. sind nur dann<br />

gesetzeskonform, wenn neben der mechanischen Reinigung<br />

auch eine biologische Reinigung stattfindet.<br />

Für die mechanische Reinigungsstufe kommen folgende<br />

komponenten in Betracht:<br />

• Rechen/Sieb<br />

• mehrkammerabsetz- oder ausfaulgrube<br />

• absetzteich<br />

Rechen und Siebe werden nur bei größeren anlagen eingesetzt,<br />

da diese eine vergleichsweise aufwendige Betreuung<br />

benötigen. mehrkammerabsetz- oder ausfaulgruben<br />

stellen daher die Regel bei klein-kläranlagen dar.<br />

die Hauptaufgabe der mehrkammergruben besteht da-<br />

abb. 1:<br />

übersicht über bei kleinkläranlagen<br />

eingesetzte Verfahren<br />

(Flasche, 2002)<br />

die Verfahren werden im Vortrag<br />

einzeln detailliert erläutert.<br />

1


Dezentrale Reinigungskonzepte<br />

rin, das abwasser soweit von absetzbaren Stoffen und<br />

Schwimmstoffen zu befreien, dass die Betriebssicherheit<br />

und wirkung von nachgeschalteten biologischen Behandlungsanlagen<br />

gewährleistet ist.<br />

Bei den mehrkammergruben unterscheidet man zwischen<br />

den so genannten mehrkammerabsetzgruben<br />

und den mehrkammerausfaulgruben. mehrkammerausfaulgruben<br />

unterscheiden sich von den absetzgruben in<br />

erster Linie dadurch, dass durch eine Vergrößerung des<br />

nutzvolumens die aufenthaltszeit des abwassers erheblich<br />

verlängert wird, und damit ein teilweiser anaerober<br />

abbau der organischen Schmutzstoffe ermöglicht wird.<br />

weitere Vorteile der mehrkammerausfaulgrube ist der<br />

bessere ausfaulgrad des abgesetzten Schlammes, längere<br />

Schlammräumintervalle, sowie eine größere Pufferkapazität<br />

gegenüber Belastungsspitzen des Zuflusses.<br />

Grundsätzlich kann bei der nachfolgenden biologischen<br />

Reinigung zwischen technischen und naturnahen Verfahren<br />

unterschieden werden. kombinationen aus technischen<br />

und naturnahen System sind ebenso im einsatz<br />

• technische Verfahren<br />

o Belebungsverfahren<br />

- Herkömmliche Belebungsverfahren mit Belebungsbecken<br />

und nachklärung<br />

- membranbelebungsverfahren (Belebungsbecken plus<br />

mikrofiltrationsmembran)<br />

- SBR-Verfahren (Sequencing Batch Reactor, einbeckenverfahren<br />

(Biologischer abbau und nachklärung<br />

(Sedimentation) werden zeitlich nacheinander betrieben)<br />

o Festbettverfahren (Biofilmverfahren)<br />

- tauchkörperanlagen (tauchtropfkörperanlagen,<br />

Scheibentauchkörperanlagen)<br />

- tropfkörperanlagen<br />

- Getauchte belüftete Festbettanlagen<br />

- Bio-Filtrationsverfahren (trockenfiltration, „Biofor“,<br />

„Biostyr“)<br />

o kombinierte Belebungs- und Festbettverfahren<br />

- Schwebebettverfahren („moving-Bed-anlagen“)<br />

- Getauchte belüftete Festbettanlagen<br />

• naturnahe Verfahren<br />

o abwasserteiche<br />

- unbelüftete abwasserteiche (i.d.R. bis max. 1.000 ew)<br />

- Belüftete abwasserteiche<br />

o Pflanzenkläranlagen/Pflanzenbeete (als Hauptstufe<br />

oder als nachreinigung)<br />

- Horizontal durchströmte Pflanzenbeete<br />

- Vertikal durchströmte Pflanzenbeete<br />

• kombinationen aus technischen und naturnahen<br />

Verfahren<br />

o abwasserteiche (belüftet oder unbelüftet) mit nachgeschalteten<br />

Festbettanlagen (i.d.R. tauchkörperanlagen)<br />

o Festbettanlagen mit nachgeschalteten abwasserteichen<br />

(Schönungteichen)<br />

die früher häufig eingesetzte Landbehandlung, bei der<br />

das abwasser nach einer mechanischen Vorreinigung<br />

über Bodenfilter, Rieselfelder und durch abwasserverregnung<br />

behandelt wurde, ist aus heutiger Sicht kritisch<br />

zu betrachten und in der Regel nicht mehr genehmigungsfähig.<br />

Abb .:<br />

Verfahren der Klärschlammbehandlung<br />

in einzelfällen schließen sich<br />

allerdings auch mehrere<br />

kommunen zu größeren entsorgungsgemeinschaftenzusammen,<br />

die eine gebündelte<br />

entsorgungsstrategie mit zentralenklärschlammbehandlungsanlagen<br />

(z.B. gemeinsamen<br />

entwässerungs- und trocknungsanlagen)<br />

realisieren.


FAcHTAGUNG Zukunftsweisende Abwasserentsorgung • 110 Jahre Kanalnetz und Kläranlage <strong>Kaiserslautern</strong><br />

eine abwasserverregnung oder Versickerung von biologisch<br />

vorgereinigtem wasser kann allerdings unter<br />

bestimmten Voraussetzungen auch heute noch sinnvoll<br />

sein. die Verfahren werden im Vortrag einzeln detailliert<br />

erläutert.<br />

Klärschlammbehandlung/Klärschlammentsorgung<br />

Besondere Beachtung muss auch die Behandlung/entsorgung<br />

des klärschlammes aufgrund der damit verbundenen<br />

zum teil erheblichen kosten und aufgrund einer<br />

eventuell vorhandenen Schadstoffbelastung finden. der<br />

im ländlichen Raum anfallende klärschlamm ist in der<br />

Regel nur schwach mit Schadstoffen belastet, so dass<br />

der Schlamm aus technischen und naturnahen Behandlungsanlagen<br />

bisher vor allem landwirtschaftlich entsorgt<br />

wird.<br />

aber auch in ländlich strukturierten Regionen mehren<br />

sich die Beispiele, in denen eine landwirtschaftliche entsorgung<br />

kurz- oder mittelfristig nicht mehr möglich ist.<br />

Regionale aufbringungsverbote seitens der Lebensmittelindustrie<br />

haben vereinzelt bereits zu entsorgungsengpässen<br />

geführt.<br />

technische anlagen im ländlichen Raum werden in der<br />

Regel so bemessen und realisiert, dass aufgrund des hohen<br />

Schlammalters von ttS > 25 d eine aerobe simultane<br />

Schlammstabilisierung erreicht wird, wobei auf eine Vorklärung<br />

(absetzgrube), nicht aber auf eine mechanische<br />

Grobstoffentfernung von Rechengut verzichtet werden<br />

kann.<br />

Schlämme aus abwasserteichen werden nur jährlich bis<br />

alle 5 Jahre einmal entsorgt, so dass dann auf die kommunen<br />

erhebliche finanzielle einzelbelastungen zukommen,<br />

die im Haushalt berücksichtigt werden müssen<br />

Schlämme aus kleinkläranlagen oder Fäkalschlämme<br />

aus Sammelgruben werden in der Regel in größeren<br />

zentralen anlagen entsorgt. die entsorgung erfolgt in<br />

der Regel durch Zugabe über eine Fäkalannahmestation<br />

in den Zulauf zur kläranlage, zum teil auch direkt nach<br />

entsprechender Vorbehandlung in den Faulbehälter.<br />

auch Grobstoffe (Rechengut), die in Rechenanlagen<br />

von kleinkläranlagen oder kleinen kläranlagen anfallen,<br />

werden in der Regel über größere anlagen entsorgt.<br />

die nachfolgende abbildung zeigt die grundsätzlichen<br />

möglichkeiten zur Behandlung von klärschlämmen. im<br />

ländlichen Raum ist vor allem die entsorgung in der<br />

Landwirtschaft bzw. zur Rekultivierung sowie in klärschlammvererdungsanlagen<br />

üblich.


Dezentrale Reinigungskonzepte<br />

Nutzwasser statt Schmutzwasser<br />

Hochleistungsmembrantechnik zur Aufbereitung von häuslichem Schmutzwasser zu Nutzwasser<br />

mit dem Ziel der Mehrfachnutzung<br />

Gert köhler, Berlin<br />

London: Das Wasser wird knapp – Korrespondent<br />

DIETER cLAASEN 0 . Juni 006 (Die Presse)<br />

Landflucht in die Megacity. Über die nächsten 20<br />

Jahre müssten drei Millionen neue Wohnungen gebaut<br />

werden, ein sicheres Rezept für „die Wasserkrise”,<br />

wie der Londoner Parlamentsausschuss befürchtet.<br />

Ken Livingstone, Londoner Bürgermeister,<br />

plant heute 40.000 neue Wohnungen im Osten<br />

Londons, die mit Anlagen für die Wiederverwendung<br />

von Haushaltsabwässern ausgerüstet werden.<br />

Bereits am 28. Januar 2004 legt die kommission dem<br />

Rat und dem europäischen Parlament den „aktionsplan<br />

für umwelttechnologie in der europäischen union<br />

vor“. in diesem Plan wurde festgestellt, dass membranbioreaktoren<br />

unter ökologischen Gesichtspunkten<br />

verschiedene Vorzüge gegenüber konventionellen Belebtschlammanlagen<br />

haben. Sie beseitigen hartnäckige<br />

mikrokontaminationen wirksamer und verringern die<br />

toxizität des anfallenden klärschlamms. membranbioreaktoren<br />

(in deutschland vor dem Hintergrund der<br />

marktpenetration: wasserwaschmaschinen) erzeugen<br />

unmittelbar wieder verwendbares wasser. Bringt man<br />

die Richtlinie 91/271/ewG des Rates „über die Behandlung<br />

von kommunalen abwasser“, in der steht, dass gereinigtes<br />

abwasser (artikel 12) und der klärschlamm aus<br />

der abwasserbehandlung (artikel 14) nach möglichkeit<br />

wieder zu verwenden ist, und die Planungsabsichten<br />

des Bürgermeisters von London in deckung, sind wir bei<br />

der „Hochleistungsmembrantechnik zur aufbereitung<br />

von häuslichem Schmutzwasser zu nutzwasser mit dem<br />

Ziel der mehrfachnutzung“. auch wurde im november<br />

2005 auf dem „1. dwa-innovationsforum wasserwirtschaft“<br />

in Bonn sehr deutlich, dass wasserexperten ihre<br />

Gedanken in die Richtung eines kleinräumigen Ressourcenmanagements<br />

lenken. auf der diskursveranstaltung<br />

der tu Berlin „wasser in Ballungsräumen“ am 06. Juni<br />

2006 wurden ansätze wie haushaltszentriert, dezentral,<br />

nutzwassergewinnung und mehrfachnutzung von<br />

kompetenten wissenschaftlern, aufgabenträgern, entwicklern<br />

und Betreibern artikuliert. im Zuge des Vortrags<br />

„integrierte wasserwirtschaft – Problemlösungen<br />

in Ballungsräumen und umland“ wurden von Prof. dr.<br />

Günter klein, direktor am umweltbundesamt mit einer<br />

Selbstverständlichkeit Schaubilder dezentraler wasseraufbereitung<br />

gezeigt, als forsche und entwickle man<br />

bereits seit 1991 an derartigen Lösungen. das wird noch<br />

deutlicher, glaubt man dem Fachverband Betriebs- und<br />

Regenwassernutzung. die Zeit ist reif, in eine sachliche,<br />

fachliche, nachhaltige, sozialverträgliche und gesamtwirtschaftliche<br />

Zukunftsgestaltung der Siedlungswasserwirtschaft<br />

einzusteigen.<br />

das Fehlen europäischer normen für die wiederverwendung<br />

von abwasser ist eines der größten Hindernisse<br />

für die markteinführung von membranbioreaktoren<br />

für die kommunale abwasseraufbereitung ist.<br />

auch die tatsache, dass vorhandene Systeme erst aus<br />

den abschreibungen, Finanz- und Förderrichtlinien herausgefahren<br />

werden müssen, sollten innovateure nicht<br />

davon abhalten, das thema wassermehrfachnutzung<br />

weiter voranzutreiben. eine differenzierte Betrachtung<br />

der Stoffströme im Haushalt sollte es ermöglichen, eine<br />

sachliche Schadstoff- und nutzstoffdiskussion zu führen.<br />

Schließlich gilt es, exportfähige technik zu entwickeln,<br />

um dem deutlich zunehmenden wassermangel in den<br />

megastädten Herr zu werden.<br />

die Verfasser beabsichtigen nicht ausschließlich,<br />

dieses mBR-Verfahren unter den aspekten der kleinkläranlagentechnik<br />

zu sehen. Vielmehr handelt es sich<br />

um die wasseraufbereitung zur wiederholten nutzung<br />

des gereinigten Schmutzwassers auf Basis der gesetzlichen<br />

Grundlagen in nachhaltigen kreislauf- und/oder<br />

kaskadenverfahren, während bei den kleinkläranlagen<br />

eine abgabe in die Vorflut (fließende Gewässer, oberflächengewässer,<br />

Grundwasser) vorgesehen ist. der<br />

Schwerpunkt liegt in der Vermeidung von abwasserströmen<br />

und der mehrfachnutzung behandelten Schmutzwassers,<br />

also einer mehrfachen Verwertung als nutzwasser<br />

z.B. als transportmittel oder zur Bewässerung.<br />

Zumindest dürfte es bei entsprechender Schmutzwasseraufbereitung<br />

am entstehungsort nicht schädlich sein,<br />

wenn dieses klare und farblose, nicht mehr fäulnisfähige<br />

und nur noch mit geringer nährstoffkonzentration beladene<br />

nutzwasser in das Grundwasser infiltriert wird.<br />

diese überlegung wird sicherlich einmal von erheblicher<br />

Bedeutung sein, wenn marode, abgängige kanäle mit<br />

wirtschaftlich vertretbaren mitteln nicht mehr saniert<br />

oder instand gesetzt werden können.<br />

unter Berücksichtigung der Hochleistungsmembrantechnik<br />

lässt sich also die nutzwassergewinnung mit<br />

dem Ziel der mehrfachnutzung insbesondere im ländlichen<br />

Raum und trotz gegenwärtig noch fehlender normen,<br />

schematisch wie folgt darstellen:


FAcHTAGUNG Zukunftsweisende Abwasserentsorgung • 110 Jahre Kanalnetz und Kläranlage <strong>Kaiserslautern</strong><br />

ein in kaiserslautern bekanntes Beispiel der nutzwassergewinnung<br />

ist der test eines ultra-membanbioreaktors<br />

mit einer hydraulischen Leistung von 400 – 600<br />

Liter am tag. an dieser wassermenge wird deutlich,<br />

dass selbst ohne mehrfachnutzung, also bei Beseitigung<br />

anfallenden überschußwassers in die kanalisation die<br />

Schmutzwasseraufbereitung einer derartigen miniaturanlage<br />

für 1 bis 2 Haushalte ausreicht.<br />

die trenngrenze des keramischen mehrkanalplattenmembranmoduls<br />

liegt bei 200 nm und sichert einen<br />

physikalischen Rückhalt von Bakterien und den hier angedockten<br />

Viren. aufgrund des vollständigen Rückhalts<br />

der Biomasse können höhere trockensubstratsgehalte<br />

(bis zu 20 g/l) eingestellt werden. die entwickler arbeiten<br />

gegenwärtig an einer weiteren Sicherheitsbarriere<br />

gegenüber der aufkonzentration ggf. hochinfektiöser<br />

Biomasse im Reaktor. diesem aufbereitungsprinzip liegt<br />

ein membranbioverfahren mit keramischen ultrafiltrationsmembranen<br />

zugrunde. es dient der aufbereitung,<br />

kreislaufführung oder kaskadierung von häuslichem<br />

oder kommunalem Schmutzwasser und wird nicht mit<br />

dem Ziel einer Gewässernutzung (oberirdische Gewässer,<br />

küstengewässer, Grundwasser) betrieben. die hier<br />

vorgestellte technologie ist teil eines mikrosystemansatzes<br />

zur wasserkaskadierung mit dem Ziel zur Gewinnung<br />

von nutzwasser. im optimalfall kann der durch die<br />

trinkwasserentnahme aufgebrochene wasserkreislauf<br />

hier bereits kleinräumig geschlossen werden. eine haushaltszentrierte<br />

mehrfachnutzung des wassers sowie der<br />

nähr- und mineralstoffe ist möglich. wie bei Gewerbe<br />

und industrie sind damit in einem Haushalt und dem verbundenen<br />

Grundstück Verfahren zur Vermeidung, Verminderung<br />

und Verwendung des Schmutzwasseranfalls<br />

nach art und menge, wie im wHG § 7 gefordert, umsetzbar.<br />

Geeignet sind mBR-Verfahren, die bereits dem<br />

entstehen von abwasser entgegenwirken und damit<br />

auch das gängige konzept „trinkwasser wird zu abwasser“<br />

in Frage stellen. mit diesem ansatz zur Behandlung<br />

von Schmutzwasser und dessen inhaltsstoffen ergibt<br />

sich durch die kreislaufführung und die minderung des<br />

trinkwasserverbrauchs eine Stoffverlustminimierung<br />

im Sinne des industriellen produktionsintegrierten umweltschutzes<br />

(PiuS). es entsteht kein abwasser, solange<br />

nutzwasser in der kaskade oder im kreislauf geführt<br />

wird. innerhalb dieser kaskade wird Schmutzwasser zu<br />

nutzwasser und dabei immer wieder z. B. als transportmittel<br />

in wc-Becken und den Grundleitungen genutzt.<br />

überschusswasser kann im winter gesammelt und im<br />

Sommer über Bewässerungsanlagen an den wurzelraum<br />

belebter Bodenzonen abgegeben werden. die mikrobiologische<br />

Qualität entspricht den international anerkannten<br />

„Gesundheitlichen Richtlinien zur Verwendung<br />

von abwasser in der Landwirtschaft und aquakultur“<br />

der weltgesundheitsorganisation (wHo, 1989), den<br />

bis jetzt einzigen Richtlinien zur wiederverwertung von<br />

kommunalem „abwasser“. diese Richtlinien fordern eine<br />

unterschreitung der Grenzwerte für fäkalcoliforme Bakterien<br />

der eu-Badegewässerverordnung (76/160 ewG)<br />

vom 08.12.1975 um 50 %. die hygienischen Belange von<br />

Bewässerungswasser in der Landwirtschaft, Gartenbau,<br />

Landschaftsbau sowie von Park- und Sportanlagen gemäß<br />

din 19650, ausgabe: 1999-02, werden durch die<br />

mBR-technologie ausnahmslos erfüllt. mit dem gereinigten<br />

wasser wird die für Bewässerungswasser höchste<br />

hygienische Güteklasse erreicht. das Permeat, also hinter<br />

der membran gewonnene nutzwasser, hat nur noch<br />

wenig organische Restbelastung und orientiert sich bezüglich<br />

der keimbelastung an trinkwasserqualität. die<br />

Qualität von trinkwasser zu erreichen ist durch die biologischen<br />

und physikalischen Verfahren zwar möglich, wird<br />

aber zum gegenwärtigen Zeitpunkt nicht angestrebt.<br />

der Beschluss 11/06 des Brandenburgischen Verfassungsgerichtes<br />

„Sie (die Verfassungsbeschwerdeführerin)<br />

bleibt berechtigt, dass bezogene Frischwasser mehrfach<br />

zu nutzen, muss es aber nach der letzten nutzung<br />

der öffentlichen abwasserbeseitigung zuführen“ zeigt<br />

sehr deutlich, dass sogar die Gerichtsbarkeit hinter dem<br />

heute technisch möglichem steht. aus diesem urteil und<br />

unter abwägung nachhaltiger, sozialer und monetärer<br />

Gesichtspunkte kann geschlussfolgert werden, dass<br />

in Zukunft (zunächst in Brandenburg) ein abflussloses<br />

Grundstück betrieben werden kann.<br />

„Sewage transformation to your maximum benefit”<br />

„übergreifend mit Produzenten, allen Beteiligten aus F+e,<br />

wirtschaft, Politik und Verwaltung das durch häuslichen<br />

Gebrauch produzierte Schmutzwasser auf eine höhere<br />

nutzungsebene transformieren“ ist erklärtes Ziel bisher<br />

im Projekt eingebundener akteure (Stichwort „upcycling“).<br />

Transformation<br />

mehrfachverwendung im kreislauf (kwG/afG)<br />

haushaltszentrierte nutzwasserkaskade<br />

grundstückbezogen (dezentral)<br />

hausgruppenweise (semizentral)<br />

Benefit<br />

Gewinnung von nutzwasser<br />

nähr- und mineralstoffe lokal sichern<br />

trinkwassereinsparung (Ressourcenschutz)<br />

Vermeidung von abwasser<br />

wassermehrfachnutzung<br />

Selbsterzeugung (Subsidiaritätsprinzip)<br />

wasserbevorratung<br />

Grundwasseranreicherung


Dezentrale Reinigungskonzepte<br />

Die Nutzwasserkaskade<br />

Bei dem vorgesehen haushaltszentrierten, gelegentlich<br />

auch hausgruppenweisen einsatz des mBR-Verfahrens<br />

werden unerwünschte wasserinhaltsstoffe am entstehungsort<br />

zurückgehalten, eliminiert und das gereinigte<br />

wasser einer mehrfachnutzung zugeführt. das Haus<br />

wird mit wasser aus der öffentlichen wasserleitung versorgt.<br />

es wird in das Haus durch einen Zähler eingeführt<br />

und durch die Hauswasserleitungen zu den einzelnen<br />

Zapfstellen verteilt. Hier wird es bei der nutzung mit<br />

Stoffen beladen, die eine Sauerstoffzehrung und hygienische<br />

Belastung verursachen. Bei der membranfiltration<br />

wird das belastete wasser in einer Vorlage gesammelt<br />

und einem ultra-membranbioreaktor zugeführt. Hier<br />

werden die sauerstoffzehrenden Substanzen durch mikrobielle<br />

einwirkung abgebaut. alle mikroorganismen<br />

werden durch die membran im Reaktor zurückgehalten,<br />

so dass das gereinigte wasser als nutzwasser wieder in<br />

das Haus zurückgeführt werden kann. es wird dann über<br />

eine 2. Leitung dorthin geführt, wo es sinnvoll anstel-<br />

6<br />

le von trinkwasser genutzt werden kann: wie z. B. zur<br />

toilettenspülung, zum waschen und Reinigen sowie zur<br />

Gartenbewässerung.<br />

Weitere Überlegungen im Zusammenhang mit der<br />

Membranbiotechnologie<br />

eine Beschleunigung der weiterentwicklung, Perfektionierung<br />

und miniaturisierung der membranbiotechnologie<br />

wird einsetzen, wenn die Bandbreite zwischen trink-<br />

und abwasser neu definiert wird. Folgt man dem/den<br />

wassergesetz(en), ist die Schnittstelle, also der absolute<br />

„übergabepunkt“ an der Zapfstelle im Haushalt definiert.<br />

abwasser fällt also bereits an, wenn das trinkwasser<br />

den Hahn verlässt. das mag ja bis heute bei fehlender<br />

notwendigkeit einer effizienten Ressourcennutzung<br />

auch richtig gewesen sein. erweiterter Stand der technik<br />

macht nunmehr die wiederholte u./o. mehrfachnutzung<br />

von wasser im häuslichen Bereich möglich. Bereits hier<br />

wird deutlich, dass auch für den Haushalt (ähnlich wie<br />

bei Gewerbe und industrie – Brauch- bzw. Betriebswas-


FAcHTAGUNG Zukunftsweisende Abwasserentsorgung • 110 Jahre Kanalnetz und Kläranlage <strong>Kaiserslautern</strong><br />

ser) über eine neue klassifizierung und Bezeichnung<br />

nachgedacht werden muss. in Brandenburg werden<br />

bereits nutzwassergewinnungsanlagen – bisher nur im<br />

ländlichen Bereich – betrieben, in denen alles bezogene<br />

trinkwasser für mensch, Haustier und Pflanze auf dem<br />

Grundstück gebraucht wird, de fakto also kein abwasser<br />

mehr anfällt. das bedeutet: Gesellschaftlich ist ein<br />

andere klassifizierung des wassers einzuführen. „trinkwasser“<br />

und „abwasser“ bezeichnen die Bereitstellung<br />

von nahrung und den transport von abfällen. eine erweiterung<br />

mit dem Begriff „nutzwasser“ dient der lokalen<br />

mehrfachnutzung, folgt nachhaltigen ansätzen und<br />

dient einer effizienten Ressourcennutzung durch bzw.<br />

für den menschen.<br />

Zentrale kläranlagen bewältigen eine große hydraulische<br />

Belastung vermischter abwässer aus dem<br />

kanalnetz. Sie sind Packesel klassischer abwassebehandlungen<br />

und grundsätzlich nicht dafür gebaut, arzneimittelrückstände<br />

aus dem wasser zu eliminieren. arzneimittelrückstände<br />

können optimal am entstehungsort<br />

selbst, wo wenig hydraulische Belastung und wenig<br />

Vermischung stattgefunden hat, bereits in der Belebung,<br />

also vor der membran als physikalische Sperre behandelt<br />

werden.<br />

Besteht künftig die Bereitschaft, sich von den klassischen<br />

abwasserbehandlungsmodellen hin zu neuen<br />

Schmutzwasseraufbereitungssystemen zu bewegen, erschließen<br />

sich bei klima-, standortangepaßter und bedarfgerechter<br />

Steuerung der nähr- und mineralstoffgewinnung<br />

des wassers völlig neue und weitere innovative<br />

ansätze der wasserwirtschaft. ein ganzheitlicher Systemansatz<br />

„wasser, Boden, Luft und wärme“ eröffnet<br />

z.B. beim Präzisionsfarming völlig neue Geschäftsfelder<br />

der energiegewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen.<br />

Fazit<br />

- industriell übliche Vorgehensweisen im Sinne von<br />

Stoffverlustminimierungen und effizienter kreislaufführung<br />

sind auch beim haushaltszentrierten ansatz<br />

technisch und wirtschaftlich darstellbar.<br />

- membranbioreaktionsverfahren sollten auch in Haushalten<br />

im Sinne des krw-/abfG betrachtet werden.<br />

- die wiederverwendung von nutzwasser ist hygienisch<br />

unbedenklich.<br />

- Zukünftige entwicklungen der mBR-technik führen<br />

durch weitere Barrieren zu trinkwasserqualität.<br />

- in wassermangelgebieten kann das nutzwasser als<br />

wasserressource betrachtet werden.<br />

Textgrundlagen<br />

- Gesundheitlichen Richtlinien zur Verwendung von<br />

abwasser in der Landwirtschaft und aquakultur,<br />

(wHo, 1989) – Health Guidelines for the use of<br />

wastewater in agriculture and aquaculture, techn.<br />

Rep. Ser. 778, wHo, Geneva, 1989<br />

- eu-Badegewässerverordnung (76/160 ewG) vom<br />

08.12.1975<br />

- din 19650, ausgabe:1999-02<br />

- Gesetz zur ordnung des wasserhaushalts (wHG)<br />

- Richtlinien des Rates vom 21. mai 1991 über die Behandlung<br />

von kommunalen abwasser (91/271/ewG)<br />

artikel 12 „Gereinigtes abwasser soll nach möglichkeit<br />

wieder verwendet werden“<br />

- „aktionsplan für umwelttechnologie in der europäischen<br />

union“ (kom(2004)38 – endgültig, 28.<br />

Januar 2004)<br />

- Stellungnahme des europäischen wirtschafts- und<br />

Sozialausschusses zu dem thema „Realitäten und<br />

chancen für angepasste umwelttechnologien in den<br />

Beitrittsländern (nat/203 – 31. märz 2004)<br />

- kreislaufwirtschafts- und abfallgesetz<br />

7


Dezentrale Reinigungskonzepte<br />

Umrüstung von mechanischen Kleinkläranlagen zur biologischen Reinigung<br />

Stefan dülk, Schmalenberg<br />

am ende des Sommers mag sich der ein oder andere im<br />

auditorium noch einmal gern an seinen Sommerurlaub<br />

erinnern. Vielleicht haben Sie ihren urlaub auf einer einsamen<br />

insel oder auf einer Berghütte verbracht.<br />

als Personen, die wir irgendwie alle mit abwasser zu<br />

tun haben, mögen wir überlegen wie das abwasser der<br />

Berghütte wohl entsorgt wird – oder ob es wie im Fall<br />

der einsamen insel uns möglicherweise im meer in der<br />

einen oder anderen weise wieder begegnet – ein zugegebener<br />

maßen nicht allzu erfreulicher Gedanke.<br />

Zum Glück kann man sagen, dass solche Zustände –<br />

zumindest in unserem Land – so gut wie vollständig der<br />

Vergangenheit angehören. So hatte man schon in den<br />

60er Jahren nicht nur die notwendigkeit des Sammelns<br />

von abwasser erkannt, sondern man beschäftigte sich<br />

sogar mit der Reinigung durch ausfaulung.<br />

im Gegensatz zu den ungeteilten Sammelgruben verfügten<br />

diese so genannten ausfaulgruben über eine<br />

Zwei- bzw. dreiteilung, meist im Verhältnis von ½ + ¼<br />

+ ¼. da eine Reinigung durch ausfaulung das abwasser<br />

nur im Bereich von 35 - 40% reinigt, erkannte man recht<br />

schnell den Bedarf einer weitergehenden Reinigungsstufe.<br />

Hierbei richtete man den Blick auf die kommunalen<br />

kläranlagen und übernahm die beiden verbreitesten<br />

techniken auch für den kleinkläranlagensektor – das Belebtverfahren<br />

und den tropfkörper. man bediente sich<br />

der ausfaulgruben als Vorreinigung und schaltete die<br />

genannten Verfahren als nachklärstufe hinterher. die<br />

Reinigungsleistung konnte deutlich verbessert werden,<br />

allerdings um den Preis von weiteren tiefbauarbeiten im<br />

Garten der Betreibers – eine manchmal gar schmerzliche<br />

zu treffende entscheidung.<br />

anfang der 1990er Jahre entwickelte eine mittelständische<br />

Firma im westen deutschlands das erste wirkliche<br />

klasse cSB*<br />

in mg/l<br />

8<br />

BSB 5 *<br />

in mg/l<br />

nH 4 -n**<br />

in mg/l<br />

n anorg **<br />

in mg/l<br />

P**<br />

in mg/l<br />

vollbiologische nachrüstverfahren – das getauchte Festbett<br />

– welches in eine vorhandene dreikammerausfaulgrube<br />

mit adäquater Größe eingebaut werden konnte.<br />

die Reinigungsleistung dieses Verfahrens beeindruckte<br />

viele anfänglich noch recht skeptische Fachleute – ließ<br />

sich doch ein recht stabiler kohlenstoffabbau erzielen.<br />

Heute zählt dieses nachrüstverfahren zu den meistverkauften<br />

vollbiologischen Systemen mit der erweiterten<br />

möglichkeit zur nitrifikation als auch zur denitrifikation.<br />

doch bevor wir uns mit den heutigen möglichkeiten<br />

von kleinkläranlagen beschäftigen, die meist alle als<br />

nachrüstungen angeboten werden, lassen Sie uns noch<br />

einige Gedanken über die eigentliche nachrüstung von<br />

kleinkläranlagen machen.<br />

Welche Erfordernisse sind zwingend notwendig,<br />

um eine Erfolg versprechende Reinigung des<br />

Abwassers zu erzielen?<br />

• korrekte Bemessung<br />

• dichtigkeit der Grube (besonders bei Ringbauweise)<br />

• Funktionierende abtrennung der einzelnen kammern<br />

• dichtigkeit der Zu- bzw. ableitungen<br />

• Funktionstüchtigkeit der entlüftung<br />

• ordnungsgemäßer einbau des Rüstsatzes<br />

• einweisung des Betreibers in Pflichten und Verfahren<br />

(eigenkontrolle)<br />

• wartung durch Fachunternehmen (Zertifizierung<br />

durch dwa)<br />

Welche Reinigungsleistungen und Verfahren sind<br />

heute möglich, und wie sind Kleinkläranlagen mit<br />

dem heutigen Stand der Technik zu betrachten?<br />

Serienmäßig hergestellte mechanisch-biologische kleinkläranlagen<br />

mit einer Zulassung des deutschen insti-<br />

faecal coliforme<br />

keime*<br />

c 150 40 75<br />

n 90 20 10 50<br />

d 90 20 10 25 50<br />

+ P 2<br />

+ H 100<br />

*ermittelt aus der qualifizierten Stichprobe, bei faecal coliformen keimen einfache Stichprobe<br />

** ermittelt aus der 24-Stunden-mischprobe<br />

abfiltriebare Stoffe*<br />

in mg/l


FAcHTAGUNG Zukunftsweisende Abwasserentsorgung • 110 Jahre Kanalnetz und Kläranlage <strong>Kaiserslautern</strong><br />

tutes für Bautechnik teilt kleinkläranlagen nach din en<br />

12566-3 (Stand Januar 2005) in folgende Reinigungsklassen<br />

ein:<br />

1. anlagen mit kohlenstoffelimination: klasse c<br />

2. anlagen mit zusätzlicher nitrifikation: klasse n<br />

3. anlagen mit zusätzlicher denitrifikation: klasse d<br />

4. anlagen mit zusätzlicher Phosphorelimination:<br />

klasse c, n, d, +P<br />

5. anlagen mit zusätzlicher Hygienisierung: klasse c, n,<br />

d, +H<br />

Welche Anforderungswerte werden an die genannten<br />

Klassen gestellt?<br />

nachdem sich die Behörde und der Planer mit den zu<br />

erfüllenden anforderungswerten zur Reinigungsleistung<br />

beschäftigt haben und dieses „Soll-erfordernis“ mit den<br />

beim Betreiber vorhandenen „ist-Zustand“ abgeglichen<br />

haben, sollte eine bezahlbare Lösung ins auge gefasst<br />

werden. Hierbei bieten die nachrüstverfahren eine echte<br />

alternative um eine vollbiologische kläranlage zu betreiben.<br />

allerdings bleibt immer noch die Frage zu klären:<br />

Welches Verfahren wird ausgewählt?<br />

Zum Stand Januar 2006 lagen 97 allgemeine bauaufsichtliche<br />

Zulassungen des diBt für serienmäßig hergestellte<br />

kleinkläranlagen vor, was die entscheidung<br />

nicht einfacher macht. Leider werden unter dieser angebotslast<br />

häufig falsche Verfahren für den spezifischen<br />

anwendungsfall ausgewählt. So mag der Laie in seinem<br />

Baumarkt nach entscheidungshilfe fragen oder das örtliche<br />

tiefbauunternehmen soll die kläranlage auswählen,<br />

womit diese Firmen meist überfordert sind. Selbst<br />

für architekten, die nur selten zu kleinkläranlagen befragt<br />

werden, mag es eine echte Herausforderung sein,<br />

die richtige entscheidung zu treffen.<br />

obwohl alle zugelassenen Verfahren die Sollwerte auf<br />

dem ausgewählten Prüffeld erfüllt haben, gibt es von<br />

anwender zu anwender unterschiedliche kriterien, die<br />

entscheidend für den Reinigungserfolg sind:<br />

• wie ist die anlage auszulegen (ew – Bestimmung)?<br />

• wie viel Personen sind effektiv an die anlage angeschlossen?<br />

• was für Personen sind angeschlossen (älteres ehepaar<br />

– junge Familie)?<br />

• wie sind die Gewohnheiten des Betreibers (z. B. nur<br />

zeitweise belegt)?<br />

• Soll die technik in der Grube oder außerhalb installiert<br />

werden?<br />

• wie sind die unterhaltskosten?<br />

• wer kann die wartung übernehmen?<br />

Die wichtigsten Verfahren im Überblick<br />

die gängigsten und zukunftsorientiertesten Verfahren<br />

im Bereich kleinkläranlagen sind eindeutig<br />

• das Festbett-Verfahren,<br />

• das SBR-Verfahren und<br />

• das membranbelebungs-Verfahren.<br />

Das Festbett-Verfahren<br />

Belüftete Festbett-anlagen benötigen für die Reinigung<br />

des abwassers drei getrennte kammern in einer oder<br />

mehreren Gruben: für die Vorklärung, für die biologische<br />

Reinigung und für die nachklärung. das Funktionsprinzip<br />

dieser anlagen ist vergleichbar mit dem großer kläranlagen,<br />

bei denen dem abwasser zum Schadstoffabbau<br />

gezielt Luft und damit Sauerstoff zugeführt wird.<br />

Wie funktioniert es genau?<br />

die erste kammer der anlage dient zur Feststoffabscheidung<br />

(Vorklärung). Von dort aus wird das abwasser<br />

zur biologischen Reinigung in die zweite kammer<br />

geleitet.<br />

am Boden der zweiten kammer sind Belüfter angebracht,<br />

die das abwasser in regelmäßigen abständen<br />

mit einer genau definierten Luftmenge vermischen. über<br />

den Belüftern ist das getauchte Festbett installiert (1).<br />

die im abwasser vorhandenen mikroorganismen siedeln<br />

sich darauf an. es bildet sich ein „Biofilm“, der durch<br />

die im abwasser vorhandenen nährstoffe in kombination<br />

mit der gezielten Belüftung des Festbetts optimale<br />

„arbeitsbedingungen“ erfährt.<br />

überschüssige mikroorganismen werden durch die<br />

aufströmende Luft vom Festbett zwischenzeitlich immer<br />

wieder gelöst und mit dem biologisch gereinigten wasser<br />

in die dritte kammer zur nachklärung gespült.<br />

dort setzen sie sich am Boden als so genannter überschussschlamm<br />

ab, der über einen druckluftheber (2)<br />

zurück in die erste kammer zur Vorklärung befördert<br />

wird, bevor das gereinigte wasser die anlage verlässt.<br />

Welche Vorteile hat die belüftete Festbett-Anlage?<br />

• ideal zur nachrüstung bestehender mehrkammergruben<br />

9


Dezentrale Reinigungskonzepte<br />

• Festbett aus kunststoffröhren mit Gitterstruktur,<br />

getaucht (= optimaler mikrobakterieller Lebensraum)<br />

• Verschleißfreier, druckluftbetriebener Heber anstatt<br />

elektrischer Pumpen<br />

• keine rotierenden und elektrischen Verschleißteile im<br />

wasser<br />

• nur dauerbeständige kunststoff- und edelstahlteile<br />

• einfache montage durch Behälteröffnung (mannloch)<br />

• wartungsfreundlicher aufbau und geprüfte Qualität<br />

(diBt-Prüfsiegel)<br />

Das SBR-Verfahren<br />

die abkürzung SBR steht für „sequencing batch reactor“,<br />

was frei ins deutsche übersetzt bedeutet „sequenziell<br />

(also fortlaufend nacheinander) beschickter Reaktor“.<br />

Beim SBR-Verfahren finden alle zur biologischen<br />

Reinigung des abwassers notwendigen Schritte in festgelegter<br />

zeitlicher abfolge in ein und derselben kammer<br />

statt.<br />

Wie funktioniert es genau?<br />

eine kammer übernimmt die mechanische Vorklärung.<br />

danach wird das abwasser in den biologischen klärbereich<br />

transportiert (1). während dieses Vorgangs<br />

und auch noch einige Zeit danach wird der biologische<br />

klärbereich belüftet. das heißt, Sauerstoff wird gezielt<br />

zugesetzt. dadurch „belebt“ sich der Schlamm und die<br />

mikroorganismen verrichten ihr reinigendes werk.<br />

nach der Belüftung folgt eine Ruhephase. dabei trennt<br />

sich das klare wasser vom Belebtschlamm, der sich auf<br />

dem Grund absetzt. nun wird zuerst eine genau definierte<br />

menge des gereinigten abwassers abgeleitet (2).<br />

dann wird der überschüssige teil des Belebtschlamms in<br />

die erste kammer zurückbefördert (3). der biologische<br />

klärbereich kann nun erneut „beschickt“ werden.<br />

übrigens: konzeption und Qualität der Steuerungstechnik<br />

haben maßgeblichen einfluss auf die Reinigungsleistung.<br />

Je exakter die Belüftungsintervalle gesteuert werden,<br />

desto besser sind die abwasserwerte.<br />

0<br />

Welche Vorteile hat eine druckluftbetriebene SBR-<br />

Anlage?<br />

• neue Behälter benötigen nur zwei kammern und ab<br />

rund 3.000 Liter mindestvolumen für vier Personen<br />

• Verschleißfreie, druckluftbetriebene Heber anstatt<br />

elektrischer Pumpen<br />

• keine rotierenden und elektrischen Verschleißteile im<br />

wasser<br />

• nur dauerbeständige kunststoff- und edelstahlteile<br />

• einfach montage durch die Behälteröffnung (mannloch)<br />

• wartungsfreundlicher aufbau<br />

Die Membranfiltration<br />

das System der Firma Hans Huber aG, Berching, beruht<br />

auf einer kombination aus dem Belebtschlammverfahren<br />

und der abtrennung des zu klärenden abwassers<br />

mit getauchten ultrafiltrationsmembranen und bedient<br />

sich im wesentlichen dreier Verfahrensschritte: der Vorklärung,<br />

der Belebung und der membranfiltration.<br />

Wie funktioniert es genau?<br />

1) in der ersten Reinigungsstufe (erste und – falls<br />

vorhanden – zweite kammer) setzen sich größere<br />

Feststoffe ab. das somit vorgereinigte abwasser<br />

wird nun der letzten kammer zur weiteren Reinigung<br />

zugeführt.<br />

2) in der zweiten Reinigungsstufe (letzte kammer) wirken<br />

zudem biologische kräfte reinigend. mikroorganismen<br />

(kleinstlebewesen) fressen die Schmutzstoffe<br />

und reinigen dadurch das abwasser auf biologische<br />

art und weise. dies nennt man „Belebtschlammverfahren“.<br />

danach erfolgt die dritte Stufe: die trennung<br />

der mikroorganismen vom gereinigten wasser.


FAcHTAGUNG Zukunftsweisende Abwasserentsorgung • 110 Jahre Kanalnetz und Kläranlage <strong>Kaiserslautern</strong><br />

3) Hier tritt das wasser nun den endspurt zu höchster<br />

Reinheit an: eine hochinnovative membranfiltrationseinheit<br />

mit einem Belüftungssystem filtriert das<br />

wasser nun durch Poren, die um das 1.500-fache<br />

kleiner sind als der durchmesser eines menschlichen<br />

Haares!<br />

alle Feststoffe und Bakterien sowie nahezu alle keime<br />

sind nun aus dem wasser entfernt!<br />

Welche Vorteile hat die druckluftbetriebene<br />

Membran-Anlage System Huber?<br />

• Hervorragende ablaufqualität (bakterien- und nahezu<br />

keimfrei) entsprechend den anforderungen der<br />

eu-Richtlinie für Badegewässer<br />

• die zukunftssichere Lösung – deutliche unterschreitung<br />

der gesetzlichen anforderungen<br />

• externe aufstellung aller aggregate, keine elektrischen<br />

oder bewegten Bauteile in der Grube<br />

• unempfindlich gegen über- und unterlast<br />

o Hydraulisch durch niveauerfassung und intelligente<br />

Steuerung<br />

o Schmutzfrachten durch erhöhte Biomassekonzentration<br />

• komfortable Probenahme einer stets repräsentativen<br />

Probe jederzeit direkt an der Steuereinheit – und das<br />

direkt ab dem ersten tag!<br />

• kompakte, Platz sparende und sehr robuste edelstahlbauweise<br />

• kann als Rückgewinnungsverfahren den trinkwasserverbrauch<br />

um bis zu 40% reduzieren: nutzung für<br />

o Gartenbewässerung<br />

o toilettenspülung<br />

o waschmaschine<br />

obwohl der Sommerurlaub in den meisten Fällen vorbei<br />

sein mag, bleibt das thema abwasserbeseitigung<br />

doch in unseren köpfen. mit nachrüstverfahren haben<br />

wir eine kostengünstige Lösung um vorhandene kläranlagen<br />

– sofern die Größe und der bauliche Zustand<br />

es erlauben – mit nachrüstsätzen von hervorragender<br />

Reinigungsleistung zu ertüchtigen.<br />

Vielleicht ist dies eine echte chance nicht nur unser<br />

Land auf dieses hohe abwasserreinigungsniveau zu<br />

bringen, sondern deutsche technik zur erhaltung der<br />

umwelt in ganz europa und möglicherweise weltweit<br />

einzusetzen.<br />

1


Dezentrale Reinigungskonzepte<br />

Notwendigkeit und Konzepte für eine nachhaltige Abwasserentsorgung<br />

dr.-ing. Jo Hansen, dr.-ing. Heidrun Steinmetz, Prof. dr.-ing. theo G. Schmitt, kaiserslautern<br />

Problemstellung<br />

die herkömmliche, vor mehr als 100 Jahren entwickelte<br />

methode zur abwasserentsorgung in Siedlungsgebieten<br />

in den west- und mitteleuropäischen Ländern sowie in<br />

nordamerika beruht auf dem Prinzip, im Haushalt anfallende<br />

menschliche ausscheidungen sowie sonstige anfallende<br />

belastete abwässer aus Haushalt und Gewerbe<br />

zu vermischen und – im mischverfahren zusammen mit<br />

dem Regenwasser – über eine so genannte Schwemmkanalisation<br />

einer kläranlage zuzuführen. nach Schätzungen<br />

sind rund 95% der Städte in europa und nordamerika<br />

mit dem System ‚Schwemmkanalisation +<br />

Zentralkläranlage’ ausgestattet [RakeLmann 2002].<br />

das System erfüllt die Ziele, das abwasser möglichst<br />

schnell vom Verbraucher wegzutransportieren – und<br />

damit abwasserbürtige krankheiten zu vermeiden – sowie<br />

die nährstoffe durch biologische und physikalischchemische<br />

Reinigungsprozesse weitgehend von den<br />

Gewässern fernzuhalten, in der Regel zufrieden stellend<br />

mit vertretbarem energieaufwand. Vor dem Hintergrund<br />

der aktuellen und zukünftigen Herausforderungen weist<br />

das System jedoch auch erhebliche defizite auf [z.B. Gu-<br />

JeR, LaRSen 1998; LanGe, otteRPoHL 1997; otteRPoHL,<br />

oLdenBuRG 1998 und 2002; RudoLPH, ScHäFeR<br />

2002] wie z.B.:<br />

• Vermischung und Verdünnung von (ab-) wässern<br />

unterschiedlicher Qualität; dadurch erschwerte Reinigung<br />

in kläranlagen bzw. abschläge von ungereinigtem<br />

mischwasser direkt in die Gewässer<br />

• Verlust von hochwertigen nährstoffen (Stickstoff,<br />

Phosphat, kalium)<br />

• Schaffung einer Reststoffproblematik ((belasteter)<br />

klärschlamm)<br />

• Zunehmende antibiotikaresistenzen, die vermutlich<br />

durch kommunale kläranlagen begünstigt werden<br />

• hoher Verbrauch von hochwertigem trinkwasser zu<br />

transportzwecken<br />

• Hohe anfälligkeit der zentralen Systeme gegenüber<br />

katastrophen (z.B. erdbeben, überschwemmungen)<br />

• aufwendige infrastruktur mit hoher materialintensität<br />

(kosten) und geringer Flexibilität<br />

• Hohe Qualifikation des Betriebspersonals erforderlich<br />

• Geringe tauglichkeit in anderen klimazonen<br />

die vorgenannten Gründe führen auch teilweise dazu,<br />

dass ein export der Systeme in entwicklungs- und<br />

Schwellenländer ungeeignet erscheint und damit deutsche<br />

abwasser-entsorgungs-unternehmen auf dem<br />

weltmarkt derzeit nicht als konkurrenzfähig eingestuft<br />

werden (HieSSL, touSSaint 1999).<br />

Bereits seit einigen Jahren wird daher an neuen, sogenannten<br />

‚alternativen Sanitärkonzepten’ (ecosan (ecological<br />

sanitation)– bzw. deSaR (dezentralizes Sanitation<br />

and Reuse) -konzepte) gearbeitet, bei denen die oben<br />

genannten Probleme vermieden werden sollen. ein wesentlicher<br />

Grundsatz dieser konzepte besteht darin, die<br />

abwasserinhaltstoffe nach ihrer Herkunft zu trennen<br />

und einer differenzierten nutzung zuzuführen [otteRPoHL<br />

et aL. 1999; LaRSen, GuJeR 2002].<br />

nach ihrer Herkunft und charakteristik sind folgende<br />

abwasserteilströme zu unterscheiden [aLBoLd 2001;<br />

PaRiS, wiLdeReR 2002]:<br />

• Schwarzwasser: Sanitärabwasser aus toiletten und<br />

urinalen<br />

• Gelbwasser: separat gesammelter urin aus Separationstoiletten<br />

und urinalen (ggf. inkl. des Spülwassers)<br />

• Braunwasser: Schwarzwasser ohne Gelbwasser<br />

• Grauwasser: häusliches abwasser; bspw. aus küche,<br />

Bad, dusche, waschmaschine<br />

Fast alle im abwasser enthaltenen nährstoffe sind im<br />

Schwarzwasser zu finden: der urin enthält fast die gesamte<br />

Stickstofffracht (ca. 87%), zusätzlich noch etwa<br />

die Hälfte der Phosphatfraktion (50%) sowie 54% des<br />

kaliumanteils. in den Fäkalien ist etwa die Hälfte der<br />

cSB-Fraktion sowie etwa 40% der Phosphatfracht enthalten;<br />

das Grauwasser enthält weitere 40% des gesamt<br />

anfallenden cSB sowie etwa 34% des kaliums, während<br />

Stickstoff und Phosphor nur in geringen Prozentanteilen<br />

vorhanden sind [otteRPoHL, oLdenBuRG 1998 und<br />

2002].<br />

Ziel von ecosan-konzepten ist es daher, die anfallenden<br />

nährstoffe einer sinnvollen Stoffverwendung bspw. als<br />

dünger zuzuführen. wesentliche Voraussetzung hierfür<br />

ist ein hygienisch einwandfreies Produkt. in den letzten<br />

Jahren ist darüber hinaus der eintrag von Rückständen<br />

aus medikamenten und Hormonpräparaten sowie antibiotika<br />

im mittelpunkt der Betrachtungen gerückt. eine<br />

Lösung dieser Problematik steht jedoch noch aus [atVdVwk<br />

2003].<br />

im nachfolgenden Beitrag werden wesentliche ansätze<br />

für eine nachhaltige abwasserentsorgung beschrie-


FAcHTAGUNG Zukunftsweisende Abwasserentsorgung • 110 Jahre Kanalnetz und Kläranlage <strong>Kaiserslautern</strong><br />

ben und diskutiert sowie ein modellvorhaben vorgestellt,<br />

das zur Zeit an der tu kaiserslautern in Zusammenarbeit<br />

mit Partnern aus Hochschulen und der industrie im auftrag<br />

des Bundesministeriums für Bildung und Forschung<br />

(BmBF) durchgeführt wird.<br />

Konzepte und Strategien für eine nachhaltige<br />

Abwasserentsorgung<br />

nachhaltige konzepte und Strategien zur abwasserentsorgung<br />

sollten auf folgenden grundlegenden<br />

Säulen beruhen:<br />

• trennung und Behandlung der teilströme am anfallort<br />

• Schließung von wasser- und Stoffkreisläufen<br />

• Lokale nutzung vorhandener nährstoffe<br />

nachfolgend werden beispielhaft einige aktuelle Projekte<br />

vorgestellt, bei denen die Grundsätze der nachhaltigen<br />

abwasserentsorgung verfolgt werden.<br />

die trennung von Schwarzwasser und Grauwasser<br />

[http://www.nolde-partner.de/pdf/grauwasserrecycling.<br />

pdf] bzw. urin und Grauwasser kennzeichnen eine Vielzahl<br />

von Projekten, die seit mitte der 90er Jahre insbesondere<br />

in Skandinavien, Österreich und deutschland<br />

durchgeführt wurden [wiLdeReR, PaRiS 2001; otteRPoHL<br />

et aL. 2002; PeteR-FRÖHLicH et aL. 2003]. Hierbei<br />

zeichnen sich mehrere grundlegende untervarianten<br />

ab:<br />

• Sammlung der Fäkalien in Vakuumtoilettensystemen;<br />

anaerobe Behandlung des anfallenden Schwarzwassers<br />

mit Biogasgewinnung; Grauwasserbehandlung<br />

in technischen oder naturnahen anlagen. namhafte<br />

Projekte hierbei sind bspw. die Ökologische Siedlung<br />

in Lübeck-Flintenbreite [http://www.flintenbreite.<br />

de], die Vauban-Siedlung in Freiburg [http://www.<br />

vauban.de] oder auch die Solarsiedlung in karlsruhe.<br />

• einsatz von Separationstoiletten; Verwendung des<br />

urins als dünger nach vorheriger Speicherung; ggf.<br />

Rotte oder kompostierung der Fäkalien; Grauwasserbehandlung<br />

in technischen oder biologischen<br />

anlagen. Beispiele hierfür sind das Projekt in der<br />

Lambertsmühle [Bonner agrikulturchemische Reihe,<br />

Band 21 (2005), oLdenBuRG et aL., 2002; http://<br />

www.otterwasser.de], die Solarcity in Linz-Pichling<br />

[RudoLPH, ScHäFeR 2002] oder auch das Projekt in<br />

Berlin-Stahnsdorf [PeteR-FRÖHLicH et aL., 2003].<br />

das integrative Forschungsprojekt noVaQuatiS<br />

[http://www.novaquatis.eawag.ch], das seit dem Jahr<br />

2000 an der eidgenössischen anstalt für wasserversorgung,<br />

abwasserreinigung und Gewässerschutz (eawaG)<br />

in dübendorf (Schweiz) durchgeführt wird, befasst sich<br />

mit der urinseparierung als wesentlichem element der<br />

abwasserreinigung. Ziel ist es, den Gewässerschutz bezüglich<br />

nährstoffen und mikroverunreinigungen zu optimieren<br />

und nährstoffkreisläufe zu schließen.<br />

das Bundesministerium für Bildung und Forschung<br />

(BmBF) fördert seit einiger Zeit innovative Projekte, die<br />

sich mit dezentraler abwasseraufbereitung und alternativen<br />

Sanitärkonzepten beschäftigen.<br />

das demonstrationsvorhaben ‚deuS (dezentrales urbanes<br />

infrastruktursystem) 21 – nachhaltiger umgang<br />

mit wasser in Siedlungsräumen’, das unter der Federführung<br />

des Fraunhofer–institutes für Grenzflächen- und<br />

Bioverfahrenstechnik (iGB) in knittlingen durchgeführt<br />

wird, hat das Ziel, eine fortschrittliche und nachhaltige<br />

wasserinfrastruktur für wohngrundstücke aufzubauen.<br />

das in den Haushalten anfallende abwasser wird hierbei<br />

über ein Vakuumsystem abgesaugt und zentral (anaerob)<br />

unter Verwendung einer membrananlage aufbereitet.<br />

die organischen Bestandteile im wasser werden<br />

dabei zu Biogas aufbereitet, das die Gesamtanlage mit<br />

Strom und wärme versorgt. die nährstoffe Stickstoff<br />

und Phosphor werden zu düngesalz umgesetzt. das<br />

gereinigte wasser wird versickert. in der anaerobanlage<br />

können zudem die biologischen küchenabfälle (nach<br />

einer Zerkleinerung über küchenabfallzerkleinerer) verarbeitet<br />

werden. Parallel dazu wird das auf den Grundstücken<br />

anfallende Regenwasser gesammelt und in einer<br />

membrananlage aufbereitet. das gereinigte wasser<br />

kann dann im Haushalt als Brauchwasser verwendet<br />

werden [http://www.isi.fhg.de].<br />

im Rahmen des Projektes ‚moduLaaRe – integrierte<br />

module zur hocheffizienten abwasserreinigung, abfallbehandlung<br />

und regenerativen energiegewinnung in<br />

tourismus Ressorts’ soll beispielhaft in einem türkischen<br />

Ferienhotel ein innovatives, dezentrales und modulares<br />

anlagenkonzept zur abwasserreinigung, abfallbehandlung<br />

und energiegewinnung im praktischen Betrieb getestet<br />

werden [http://www.iswa.uni-stuttgart.de/awt/<br />

forschung/forschung_modulaare.html]. Hierbei werden<br />

eine membranbelebungsanlage zur Reinigung der in<br />

dem Hotel anfallenden abwässer mit einer Vergärungsanlage<br />

zur Verwertung der organischen abfälle aus küche<br />

und Grünanlagen miteinander kombiniert. der bei<br />

der abwasserreinigung anfallende überschussschlamm<br />

kann der Vergärungsanlage zugesetzt werden; das anfallende<br />

Permeat der membrananlage wird zur Bewässerung<br />

der Grünflächen verwendet. die untersuchungen<br />

werden federführend von der universität Stuttgart, abteilung<br />

abwassertechnik, geleitet.<br />

das Verbund-Forschungsvorhaben ‚SanSed – Schließen<br />

von landwirtschaftlichen nährstoffkreisläufen über<br />

hygienisch unbedenkliche Substrate aus dezentralen


Dezentrale Reinigungskonzepte<br />

wasserwirtschaftssystemen im mekong-delta, Vietnam’<br />

[http://www.sansed.uni-bonn.de] wird gemeinsam von<br />

den universitäten Bonn, Bochum und cantho bearbeitet.<br />

Ziel des Projektes im Bereich der abwasserentsorgung<br />

ist die erarbeitung und anpassung von technologien für<br />

die Hygienisierung und Rückführung von Reststoffen<br />

aus dezentraler abwasserreinigung in die landwirtschaftliche<br />

nutzung, um zu wirtschaftlich tragfähigen<br />

konzepten für tropische überschwemmungsgebiete zu<br />

kommen.<br />

neben dezentralen Low-tech-Systemen, die für eine<br />

anwendung in entwicklungsländern geeignet erscheinen,<br />

besteht nach wiLdeReR (2004) ein großer Bedarf<br />

an leistungsfähigen, möglichst kostengünstigen anlagen,<br />

die stark variierende Volumen- und massenströme<br />

bewältigen können. High-tech-Systeme, die durch<br />

moderne informationstechnik überwacht und optimiert<br />

werden, weisen aus seiner Sicht ein großes marktpotenzial<br />

auf.<br />

nachfolgend werden ansätze für ein für den export<br />

entwickeltes High-tech-System beschrieben, dass derzeit<br />

an der tu kaiserslautern in Zusammenarbeit mit<br />

namhaften unternehmen sowie anderen Hochschulen<br />

entwickelt und in der Großtechnik erprobt wird.<br />

Das Projektes ‚KOMPLETT’<br />

Grundideen des Systems<br />

das vom BmBF finanzierte modellvorhaben mit dem<br />

titel ‚entwicklung und kombination von innovativen Systemkomponenten<br />

aus Verfahrenstechnik, informationstechnologie<br />

und keramik zu einer nachhaltigen Schlüsseltechnologie<br />

für wasser- und Stoffkreisläufe – Projekt<br />

komPLett’ (2005 – 2008) hat zum Ziel, die neuesten<br />

entwicklungen aus verschiedenen Branchen – mit zurzeit<br />

geringen Berührungspunkten – zu einer innovativen<br />

Schlüssel-technologie zu verschmelzen.<br />

dabei sollen die kompetenzen der beteiligten unternehmen<br />

im Bereich der Sanitärkeramik, der wasserbehandlung,<br />

des anlagenbaus und der mess-,Regel- und<br />

informationstechnik genutzt werden, um ein dezentrales,<br />

fernüberwachtes, intelligentes System mit geschlossenen<br />

materialkreisläufen zu entwickeln.<br />

das System beruht hierbei auf folgenden Grundsätzen:<br />

• die abwasserentsorgung, die wasserversorgung und<br />

die Reststoffentsorgung werden nicht, wie bisher<br />

üblich, als entkoppelte Systeme betrachtet, sondern<br />

als einheit gesehen.<br />

• durch die gewählte Verfahrenstechnik wird eine<br />

unabhängigkeit sowohl von zentralen Versorgungseinrichtungen<br />

als auch von wettereinflüssen (niederschlägen)<br />

insbesondere in abgelegenen oder ariden<br />

Gebieten und somit ein vollständig geschlossener<br />

wasserkreislauf erreicht.<br />

• es erfolgt eine bedarfsgerechte, gesundheitlich<br />

unbedenkliche aufbereitung zu unterschiedlichen<br />

wasserqualitäten.<br />

• im abwasser enthaltende nährstoffe werden gezielt<br />

genutzt und somit Stoffkreisläufe geschlossen.<br />

• innovative und nachhaltige technologien werden in<br />

deutschland für den weltmarkt weiterentwickelt, um<br />

den wissensvorsprung auszubauen und neue märkte<br />

zu erschließen.<br />

im Gegensatz zu den bislang durchgeführten Projekten<br />

wird im Rahmen des Vorhabens ein komplettpaket<br />

– von der Haustechnik über die automatisierung und<br />

Fernwirktechnik bis zur Verwertung und entwicklung<br />

von Vermarktungsstrategien für die anfallenden Reststoffe<br />

– entwickelt.<br />

die Feststofffraktionen und die abwasserinhaltsstoffe<br />

sollen so aufbereitet werden, dass je nach Randbedingungen<br />

(vorhandene infrastruktur, geologische Verhältnisse,<br />

Lage etc.) und unter Berücksichtigung der<br />

wirtschaftlichkeit dünger, Bodenverbesserer und/oder<br />

energie gewonnen werden kann.<br />

das zurück gewonnene wasser wird in abhängigkeit<br />

von den jeweiligen anforderungen als Spülwasser, Gießwasser<br />

bzw. trinkwasser in den wasserkreislauf zurückgeführt.<br />

damit wird, in anlehnung an die Vorgänge<br />

in der natur, ein autarkes System entwickelt, welches<br />

unabhängig von niederschlagsereignissen und vorhandener<br />

Ver- und entsorgungsinfrastruktur einsetzbar ist.<br />

eine wesentliche Rolle für das Funktionieren des Gesamtsystems<br />

liegt in der einbindung von methoden der<br />

künstlichen intelligenz bis hin zu selbst lernenden Systemen<br />

in die Steuerungs- und Fernwirktechnik, um einen<br />

für den geplanten Standort unabhängigen einsatz dieser<br />

nachhaltigen technologie zu ermöglichen. die einbindung<br />

entsprechender intelligenter Fernwirk-, automatisierungs-<br />

und Visualisierungskomponenten in ein dezentrales<br />

konzept stellt eine grundlegende Besonderheit im<br />

Vergleich zu den bisher durchgeführten Projekten mit<br />

vergleichbarer Zielrichtung dar.<br />

Praktische Untersuchungen<br />

die untersuchungen werden in drei unterschiedlichen<br />

maßstäben durchgeführt: in einer ersten orientierenden<br />

Projektphase werden Versuche zur charakterisierung<br />

der unterschiedlichen abwasserfraktionen und optimierung<br />

einzelner anlagenkomponenten mit dem abwasser<br />

aus einem Betriebsgebäude (ca. 5 – 10 einwohnerwerte<br />

(ew)) auf der Zentralkläranlage kaiserslautern durchgeführt.


FAcHTAGUNG Zukunftsweisende Abwasserentsorgung • 110 Jahre Kanalnetz und Kläranlage <strong>Kaiserslautern</strong><br />

in einem zweiten Schritt wird in einem wohnblock<br />

der Bau aG in der innenstadt von kaiserslautern eine<br />

technikumanlage für ca. 20 ew errichtet. die hier installierte<br />

Verfahrenstechnik wird erprobt, evaluiert und<br />

optimiert. Parallel dazu finden Funktionstests der Sanitärprodukte<br />

statt und das intelligente diagnosesystem<br />

wird entwickelt und auf Funktionalität getestet. Basierend<br />

auf den ergebnissen der technikumphase werden<br />

die verfahrenstechnischen einheiten und komponenten<br />

ausgewählt, die sich im technikumbetrieb als notwendig<br />

erwiesen haben.<br />

in einer abschließenden Pilotphase (bei der erstmals<br />

mit geschlossenen teilkreisläufen sowie gekoppelten<br />

Systemen und der damit einhergehenden Problematik<br />

der anreicherung von (Schad-) Stoffen gearbeitet wird)<br />

werden abschließend die einzelkomponenten modifiziert,<br />

das komplett-System in einem Großobjekt (bspw.<br />

Hotel, alten-/Pflegeheim,...) als demonstrationsanlage<br />

integriert, betrieben und optimiert.<br />

Anwendungspotenziale<br />

die innovation des Projektes liegt darin, dass alle wertstoffe<br />

unter dem aspekt einer wirtschaftlichen Gesamtbetrachtung<br />

verwertet werden und eine weitgehende<br />

unabhängigkeit von Ver- und entsorgungsinfrastruktur<br />

erreicht wird.<br />

da für die anwendung der vorgesehenen technik keine<br />

zentrale infrastruktur erforderlich ist, kommt insbesondere<br />

ein einsatz in folgenden Gebieten in Betracht:<br />

• weltweit in wasser- und niederschlagsarmen Gebieten<br />

• in Regionen mit engpässen bei der wasserversorgung<br />

• in Regionen mit hohen trinkwasserpreisen (z.B.<br />

trinkwassergewinnung durch meerwasserentsalzung)<br />

• in abgelegenen Regionen.<br />

Prinzipiell ist jedoch auch ein einsatz in anderen anwendungsfällen<br />

(auch in hoch entwickelten Staaten) in<br />

Bereichen wie krankenhäusern, Sanatorien, altenheimen,<br />

kasernen sowie in Fällen, in denen eine konventionelle<br />

Ver- und entsorgung nicht machbar oder unwirtschaftlich<br />

ist, denkbar.<br />

Hierbei können u.a. folgende, die umwelt entlastende<br />

effekte erzielt werden:<br />

• einsparung von wasser (Schließung von natürlichen<br />

kreisläufen)<br />

• Reduzierung des kunstdüngereinsatzes<br />

• Schonung natürlicher Ressourcen<br />

• Vermeidung des Schadstoffeintrages in Gewässer<br />

(z.B. nährstoffe, Zehrstoffe, arzneimittel, Hormone)<br />

• Verzicht auf Landschaft zerstörende Baumaßnahmen<br />

(kanalnetz, wasserleitungen).<br />

Fazit und Ausblick<br />

die derzeit in deutschland üblichen Systeme zur abwasserentsorgung<br />

beruhen auf den Systemelementen<br />

Spültoilette, Schwemmkanalisation und zentrale kläranlage.<br />

Hierbei handelt es sich um eine klassische ‚endof-pipe’-technologie,<br />

die auf der einschätzung (und der<br />

Hoffnung) beruht, dass alle relevanten Schadstoffe, die<br />

in das System eingetragen werden, durch verfahrenstechnische<br />

einrichtungen in ausreichendem maße vor<br />

einleitung ins Gewässer wieder entfernt werden können.<br />

dieses System hat sich seit nahezu einem Jahrhundert<br />

bewährt und wurde immer wieder bei entsprechendem<br />

Bedarf (z.B. notwendigkeit der elimination der nährstoffe)<br />

‚in-sich’ optimiert (durch ausbau der Reaktorvolumina,<br />

nachrüstungen mit weiteren Verfahrensstufen,<br />

mess- und Regeltechnik, etc.), ohne den grundsätzlichen<br />

ansatz der Verdünnung und Vermischung von sehr unterschiedlichen<br />

teilströmen zu hinterfragen. trotz der<br />

hierdurch erzielten errungenschaften bleibt festzuhalten,<br />

dass das System vielfältige defizite aufweist und in Ländern<br />

mit anderen klimatischen Rahmenbedingen nicht<br />

sinnvoll einsetzbar ist.<br />

des weiteren ist mehr als fraglich, ob mit dieser derzeit<br />

gebräuchlichen technologie die vielfältigen Herausforderungen,<br />

die sich uns weltweit in Zukunft stellen<br />

werden, gelöst werden können. neben regional nur sehr<br />

begrenzt verfügbaren wasservorkommen sind insbesondere<br />

die weltweit abnehmenden und mit vertretbarem<br />

aufwand zu erschließenden Phosphorreserven sowie die<br />

entsorgung der Reststoffe der abwassereinigung und<br />

die Probleme mit hormonell aktiven Substanzen und<br />

arzneimitteln Fragestellungen, die ein grundsätzliches<br />

umdenken erforderlich machen können.<br />

ein flächendeckender kurz- bis mittelfristiger ersatz<br />

dieser konventionellen technologie ist in Ländern wie<br />

deutschland, die einen anschlussgrad an kommunale<br />

kläranlagen von > 95% aufweisen, jedoch weder machbar<br />

noch sinnvoll. Hier gilt es, weitere ansätze zur möglichst<br />

ganzheitlichen, integralen optimierung der bestehenden<br />

Systeme zu entwickeln.<br />

daneben sollten jedoch nachhaltige, ganzheitlich ökologisch<br />

orientierte konzepte und Strategien, die auf<br />

einer trennung und separaten Behandlung der unterschiedlichen<br />

abwasserströme am anfallort sowie einer<br />

lokalen nutzung der gewonnenen nährstoffe beruhen,<br />

weiter entwickelt und erprobt werden.<br />

neben ‚Low-tech’ konzepten auf der Basis von naturnahen<br />

ansätzen, die aufgrund ihrer vergleichsweise<br />

geringen kosten auch für entwicklungsländer in Frage<br />

kommen, müssen auch hochtechnisierte konzepte auf<br />

der Basis der best-verfügbaren technologien weiter<br />

entwickelt und in der Praxis erprobt werden. Für einen


Dezentrale Reinigungskonzepte<br />

breiten einsatz dieser technologien ist neben der verfahrenstechnischen<br />

Zuverlässigkeit und Stabilität insbesondere<br />

die Fernüberwachung, diagnose und automatisierung<br />

der Systeme eine wesentliche Bedingung.<br />

Bereits zum heutigen Zeitpunkt kann es – neben einer<br />

kompletten Schließung von wasser- und Stoffkreisläufen<br />

– sinnvoll und auch wirtschaftlich sein, teilströme<br />

wie bspw. das in duschen, Handwaschbecken, küchen<br />

und beim wäschewaschen anfallende Grauwasser separat<br />

zu sammeln und zu Brauchwasser aufzubereiten. die<br />

entsprechenden technologien sind auf dem markt verfügbar<br />

und können sowohl bei wohnhäusern, Büro- und<br />

Geschäftsgebäuden als auch öffentlichen einrichtungen<br />

sinnvoll eingesetzt werden. die auswirkungen entsprechender<br />

maßnahmen (bspw. auch der abtrennung und<br />

separaten aufbereitung von urin) auf die bestehenden<br />

Systeme müssen in Zukunft noch näher untersucht<br />

werden. das gilt insbesondere für eine ausreichende<br />

Schleppspannung bei reduzierten abflüssen in Schmutz-<br />

und mischwasserkanälen zur Vermeidung von kanalablagerungen<br />

sowie die auswirkungen von veränderten<br />

abwasserzusammensetzungen auf die biologischen abbauprozesse.<br />

Literatur<br />

albold, a. (2001): erfahrungen mit neuen wegen der<br />

abwassertrennung und Behandlung. atV-dVwk-Seminar<br />

nachhaltigkeit bei der abwasserbeseitigung, emmelshausen<br />

30.10.2001.<br />

Gujer, w., Larsen, t.a. (1998): technologische anforderungen<br />

an eine nachhaltige Siedlungswasserwirtschaft.<br />

Schriftenreihe wasserforschung, Band 3, S. 65-82.<br />

Hiessl, H., toussaint, d. (1999) : Szenarios für <strong>Stadtentwässerung</strong>s-Systeme.<br />

Gaia 8 (1999) no.3, S. 176 - 185<br />

Lange, J., otterpohl, R. (1997): abwasser – Handbuch<br />

zu einer zukunftsfähigen wasserwirtschaft. maLLBeton-Verlag,<br />

donauschwingen-Pfohren.<br />

Larsen, t.a., Gujer, w. (2002): waste design, Source<br />

control und on-Site-technologien: der weg zu einer<br />

nachhaltigen Siedlungswasserwirtschaft. ka wasserwirtschaft,<br />

abwasser, abfall 49/10, S. 1372-1379.<br />

oldenburg, m., Bastian, a., Londong, J., niederste-Hollenberg,<br />

J. (2002): nährstofftrennung in der abwassertechnik<br />

am Beispiel der „Lambertsmühle“. GwF wasser<br />

abwasser 143/4, S. 314-319.<br />

otterpohl, R., albold, a., oldenburg, m. (1999): Source<br />

control in urban sanitation and waste management:<br />

ten systems with reuse of resources. water Science &<br />

technology 39/5, S. 153-160.<br />

otterpohl, R., oldenburg, m. (2002): innovative technologien<br />

zur dezentralen abwasserbehandlung in ur-<br />

6<br />

banen Gebieten. ka wasserwirtschaft, abwasser, abfall<br />

49/10, S. 1364-1371.<br />

otterpohl, R., oldenburg, m. (1998): Schließung von<br />

wasser- und Stoffkreisläufen in urbanen Siedlungsstrukturen.<br />

Schriftenreihe wasserforschung, Band 3, S. 85-100.<br />

otterpohl, R. Braun, u. oldenburg, m. (2002): innovative<br />

technologies for decentralised wastewater managenment<br />

in urban and Peri-urban areas. keynote Presentation<br />

at iwa Small2002, istanbul, 09/2002<br />

Paris, S., wilderer, P.a. (2002): integrierte Ver- und entsorgungskonzepte<br />

im internationalen Vergleich. Gwa,<br />

Gewässerschutz, wasser, abwasser, Band 188, aachen<br />

2002.<br />

Peter-Fröhlich, a., kraume, i., Lesouëf, a., oldenburg,<br />

m. (2003): Separate ableitung und Behandlung von<br />

urin, Fäkalien und Grauwasser. Pilotprojekt. world water<br />

& environmental Resources congress, Philadelphia<br />

23.-26.06.2003.<br />

Rakelmann, u. (2002): alternative Sanitärkonzepte in<br />

Ballungsräumen. tagungsband iFat 2002<br />

Rudolph, k.-u., Schäfer, d. (2002): Zum internationalen<br />

Stand und der entwicklung alternativer wassersysteme.<br />

wasserwirtschaft 92/6, S. 32-37.<br />

wilderer, P.; Paris, S. (2001): integrierte Ver- und entsorgungssysteme<br />

für urbane Gebiete. abschlussbericht<br />

02wa0067 im auftrag des BmBF<br />

wilderer, P. (2004): Visionen in der abwassertechnik.<br />

Vortrag anlässlich einer Festveranstaltung beim ing.-<br />

Büro dr. Steinle, weyarn<br />

Internetseiten<br />

http://www.flintenbreite.de: Ökologische wohnsiedlung<br />

Flintenbreite, Lübeck.<br />

http://www.isi.fhg.de. deuS 21 – Projekt dezentrale<br />

abwasseraufbereitung<br />

http://www.iswa.uni-stuttgart.de/awt/forschnung/<br />

forschung_modulaare.html: moduLaaRe - integrierte<br />

module zur hocheffizienten abwasserreinigung, abfallbehandlung<br />

und regenerativen energiegewinnung in<br />

tourismus Ressorts.<br />

http://www.noldepartner.de<br />

http://www.novaquatis.eawag.ch. novaquatis: nährstoffmanagement<br />

in der Siedlungswasserwirtschaft und<br />

der modernen Landwirtschaft. urintrennung, ein innovatives<br />

konzept für die Siedlungswasserwirtschaft.<br />

http://www.otterwasser.de. nachhaltige Sanitärkonzepte.<br />

http://www.otterwasser.de. das Projekt Lambertsmühle:<br />

Zukunftsfähiges abwassermanagement im ländlichen<br />

Raum?<br />

http://www.vauban.de


Neue Wege für die Klärschlammentsorgung<br />

Mit regionalem Stoffstrommanagement zu neuen, integrierten Lösungsansätzen<br />

bei der Klärschlammnutzung<br />

Prof. dr. Peter Heck, trier<br />

60 millionen tonnen klärschlamm mit ca. 3 millionen<br />

tonnen trockensubstanz verlassen die deutschen klärwerke<br />

jedes Jahr. klärschlamm stellt damit für das regionale<br />

Stoffstrommanagement einen bedeutenden Faktor<br />

da. Zum einen entstehen erhebliche kosten für die kommunen<br />

verbunden mit einem großen regionalen und<br />

nationalen Geschäftsfeld und zum anderen beinhaltet<br />

der Stoffstrom klärschlamm große technische und ökonomische<br />

entwicklungspotenziale für Regionen. Beides<br />

wird anhand der Vorträge von Herrn krähling und Herrn<br />

Sievert deutlich.<br />

kaum ein anderer Stoffstrom wird so kontrovers diskutiert<br />

wie klärschlamm. die einen sprechen von natürlichem<br />

düngemittel als perfektem Bestandteil einer regionalen<br />

kreislaufwirtschaft und die anderen von einem<br />

Schadstoffcocktail der besonders üblen Sorte.<br />

die Landwirte als prädestinierte Recycler von klärschlämmen<br />

allerdings kämpfen mit akzeptanzproblemen<br />

für das naturprodukt klärschlamm. Viele Flächeneigentümer<br />

verbieten die aufbringung von klärschlamm<br />

mit Regelungen in den Pachtverträgen und viele kunden<br />

bevorzugen nahrungsmittel von ackerflächen ohne Beaufschlagung<br />

von klärschlamm.<br />

die gesetzlichen Grundlagen spiegeln diesen Streit<br />

wider. der Vortrag von dr. Bergs verdeutlicht dies. Zur<br />

Zeit sind unterschiedliche entsorgungswege möglich<br />

und werden auch genutzt. eine neue klärschlammverordnung<br />

ist lange im Gespräch aber immer noch nicht<br />

verabschiedet. Sie soll die auflagen und Grenzwerte für<br />

die Verbringung von klärschlamm auf die ackerflächen<br />

verschärfen. damit würde sich der entsorgungsdruck<br />

auf die klärschlammproduzenten stark erhöhen. auf der<br />

anderen Seite würden der Landwirtschaft umsätze für<br />

die entsorgung von klärschlamm in millionenhöhe entgehen.<br />

Zur Zeit werden etwa 65 % des klärschlamms wieder<br />

auf die Böden in der Landwirtschaft und im Landschaftsbau<br />

verbracht. der Rest wird mehrheitlich thermisch<br />

genutzt. Prinzipiell ist die Verbringung in die<br />

Landwirtschaft die beste art der kreislaufwirtschaft<br />

denn nährstoffe und hier insbesondere Phosphor gelangen<br />

so wieder auf unsere Böden. Phosphor ist insofern<br />

ein nicht unproblematischer Stoff als er teuer importiert<br />

werden muss und nicht unendlich verfügbar ist. Zudem<br />

kommt eine cadmiumverschmutzung des importierten<br />

Phosphors welche zu einer schleichenden Belastung un-<br />

serer Böden mit einem bedenklichen Schwermetall führt.<br />

alles Gründe, die für ein Recycling von Phosphorsalzen<br />

sprechen.<br />

andererseits aber ist der klärschlamm auch die ultimative<br />

Senke aller Schadstoffe, die wir mit viel mühe und<br />

energieaufwand aus dem abwasser entfernen. Viel experten<br />

sehen daher im klärschlamm einen Sonderabfall,<br />

der nicht wieder in den natürlichen kreislauf verbracht<br />

werden sollte.<br />

wenn also klärschlamm nicht mehr über die Landwirtschaft<br />

in den natürlichen kreislauf gelangt, was passiert<br />

dann mit dem Phosphor?<br />

in dem von Herren Sievert präsentierten konzept<br />

werden klärschlämme stofflich und energetisch in der<br />

Zementherstellung genutzt. eine nahezu perfekte technische<br />

optimierung regionaler Stoffkreisläufe. allerdings<br />

nur wenn die trocknung mit abwärme erfolgt und wenn<br />

die Phosphatwerte gering sind. trocknung mit abwärme<br />

kann in kooperation mit der regionalen Produktionswirtschaft<br />

organisiert werden oder mit der Landwirtschaft<br />

in kombination mit Biogasanlagen. ein solcher<br />

ansatz wird zur Zeit im Raum westpfalz vom institut für<br />

angewandtes Stoffstrommanagement in kooperation<br />

mit den Gemeinden Göllheim und eisenberg und den<br />

technischem werken kaiserslautern geprüft. abwärme<br />

für die trocknung soll hier aus einer eisengießerei oder<br />

einer neu zu errichtenden Biogasanlage der Landwirtschaft<br />

kommen. die kombination mit einer Biogasanlage<br />

hätte den charme der weiteren einbindung der Landwirtschaft<br />

in die klärschlammnutzung. damit würden<br />

die auf der einen Seite verlorenen Geschäftsfelder der<br />

klärschlammaufbringung ersetzt durch neue, mehr wert<br />

schöpfende aktivitäten wie trocknungsdienstleistung<br />

und Logistik.<br />

im Zementwerk allerdings stellt das Phosphat ein Problem<br />

dar. Je weniger Phosphat im klärschlamm umso<br />

größere mengen klärschlamm können verarbeitet werden.<br />

die optimale Lösung wäre hier die Gewinnung von<br />

Phosphat aus der nassen Phase des klärschlamms auf<br />

der kläranlage vor der trocknung und nutzung im Zementwerk.<br />

insgesamt könnten in deutschland etwa<br />

35.000 t Phosphorsalze aus dem abwasser der Landwirtschaft<br />

zur Verfügung gestellt werden.<br />

dort wo keine stoffliche sondern nur eine thermische<br />

Verwertung des klärschlamms angestrebt wird, müssen<br />

7


Neue Wege für die Klärschlammentsorgung<br />

die transportaufwendungen unbedingt reduziert werden.<br />

in Zeiten hoher treibstoffkosten und steigenden<br />

Staubbelastungen durch Verkehr kann es nicht toleriert<br />

werden, material mit ca. 60% wasser anteil über mehrere<br />

hundert kilometer zu zentralen Verbrennungsanlagen<br />

zu transportieren. eine Lösungsmöglichkeit hierfür<br />

bieten dezentrale trocknungsverfahren wie eine von<br />

Herrn Zizmann vorgestellt wird. optimal im Sinne der<br />

Rückgewinnung von Phosphor bei rein thermischen<br />

entsorgungsverfahren wären kraft-wärme gekoppelte<br />

klärschlammmonoverbrennungsanlagen mit der Rückgewinnung<br />

von Phosphat aus der asche.<br />

Leider sind diese optimierten Verfahren, die sowohl<br />

stoffliche und energetische optimierung bedeuten, wie<br />

auch mehr regionale wertschöpfung in kombination mit<br />

Landwirtschaft und produzierendem Gewerbe, immer<br />

noch sehr aufwändig. aufwändig bedeutet einen hohen<br />

entsorgungspreis pro tonne klärschlamm, der über den<br />

derzeitigen liegt.<br />

allerdings wird die entwicklung in diesem Bereich parallel<br />

verlaufen zu den energiemärkten. ehemals billige<br />

Lösungen mit Gas und Öl sind heute kaum mehr zu bezahlen<br />

und der Ruf nach nutzung eigener Ressourcen<br />

wird lauter und immer mehr kommunen steigen auf<br />

„Hausprodukte“ um. im Bereich klärschlamm wird sich<br />

dies genauso entwickeln. immer weiter steigende kosten<br />

8<br />

einer linearen entsorgung von klärschlämmen werden<br />

den Ruf nach angepassten regionalen Lösungen unter<br />

einbindung regionaler akteure immer attraktiver werden<br />

lassen. Regionale managementansätze werden die<br />

einfachen entsorgungslösungen verdrängen, weil diese<br />

mittelfristig nicht bezahlbar, nicht wert schöpfend und<br />

nicht nachhaltig sind. Zu diesen managementansätzen<br />

gehören angefangen von der Vermeidung von abwasser<br />

an der Quelle (siehe hierzu Vortrag zur Regenwasserbewirtschaftung)<br />

die regional optimierte Verwendung von<br />

klärschlämmen. eine anfänglich erhöhte Zahlung für die<br />

entsorgung von klärschlamm wird ähnlich wie bei der<br />

nutzung erneuerbarer energien mittelfristig zu einer<br />

nachhaltigen wertschöpfung für die kommune und die<br />

Region führen. in diesem Sinne und ohne ideologische<br />

Scheuklappen der einen oder anderen art sollten Szenarien<br />

für eine nachhaltige, regionale klärschlammnutzung<br />

für alle kommunalen Systeme entwickelt werden.<br />

Hierbei werden Sensitivitätsanalysen und Szenariendarstellung<br />

für die kostenermittlung von wesentlicher Bedeutung<br />

sein, um die kommunalen entscheidungsträger<br />

für die entsprechenden technischen und logistischen investitionen<br />

zu begeistern.<br />

die Veranstalter der tagung und die Referenten des<br />

heutigen tages tragen mit ihrem wissen zu einer solchen<br />

Strategie bei.


FAcHTAGUNG Zukunftsweisende Abwasserentsorgung • 110 Jahre Kanalnetz und Kläranlage <strong>Kaiserslautern</strong><br />

Verwertung von Klärschlamm vor dem Hintergrund der aktuellen<br />

gesetzlichen Regelungen<br />

dr. claus- Gerhard Bergs, Bonn<br />

Vorbemerkung<br />

wegen der im klärschlamm enthaltenen Schwermetalle<br />

und organischen Schadstoffe wird diese Verwertungsform<br />

regelmässig kritisch hinterfragt. die diskussionen<br />

über Schadstoffeinträge durch klärschlämme haben<br />

dazu geführt, dass die klärschlammverwertung mittlerweile<br />

etwas rückläufig ist.<br />

im Bundesumweltministerium (Bmu) werden derzeit<br />

überlegungen für einen tragfähigen kompromiss zur<br />

novelle der klärschlammverordnung angestellt, nachdem<br />

das konzept „Gute Qualität und sichere erträge“<br />

in der ursprünglichen Fassung nicht mehrheitsfähig erscheint.<br />

Bmu wird im Herbst ein eckpunktepapier zur<br />

novelle der klärschlammverordnung vorstellen und mit<br />

allen Betroffenen diskutieren.<br />

Zu Verzögerungen ist es bei der eG bei den Beratungen<br />

über eine novelle der aus dem Jahr 1986 stammenden<br />

klärschlammrichtlinie gekommen. Grund für die<br />

unterbrechung der Beratungen auf eG-ebene war die<br />

vorgezogene Bearbeitung der „thematischen Strategie<br />

Bodenschutz“, deren Ziele konsequenterweise auch mit<br />

den Regelungen einer novellierten klärschlammrichtlinie<br />

(und einer eventuellen Bioabfallrichtlinie) abzugleichen<br />

sind.<br />

I. Landwirtschaftliche Klärschlammverwertung<br />

in deutschland fielen in 2004 rd. 2,2 mio. tonnen (trockensubstanz)<br />

klärschlamm aus kommunalen abwasserbehandlungsanlagen<br />

an. Hiervon wurden rd. 60 %<br />

in der Landwirtschaft (ca 30%) und im Landschaftsbau<br />

zu düngezwecken eingesetzt und damit stofflich<br />

verwertet. Grund für den klärschlammeinsatz in der<br />

Landwirtschaft/Landschaftsbau sind insbesondere die<br />

Phosphorgehalte des klärschlammes. die insgesamt in<br />

kommunalen klärschlämmen enthaltenen Phosphate<br />

könnten rechnerisch 15–20 % des Phosphatbedarfs der<br />

Landwirtschaft abdecken.<br />

die Schwermetallgehalte der klärschlämme sind seit<br />

anfang der 80er Jahre z. t um über 90 % gesunken;<br />

ebenso konnten wesentliche organische Schadstoffe<br />

deutlich reduziert werden.<br />

eines dürfte konsensfähig sein: eine akute Gefährdung<br />

durch die klärschlammverwertung gemäß den<br />

Bestimmungen der klärschlammverordnung besteht<br />

nicht – sollte es zu einem direkten oder mittelbaren Verwertungsverbot<br />

kommen, dann unter dem aspekt des<br />

vorsorgenden umweltschutzes. im Vordergrund stünde<br />

dann, dass es durch langfristige klärschlammverwertung<br />

nicht zu einer schleichenden anreicherung von Schwermetallen<br />

und sogenannter persistenter Schadstoffe im<br />

Boden kommen soll.<br />

Schwierig ist die fachliche Bewertung der Vielzahl der<br />

organischen Schadstoffe, die im klärschlamm in Spurenkonzentrationen<br />

nachzuweisen sind und deren auswirkungen<br />

auf das Ökosystem nach wie vor nicht abschließend<br />

abgeschätzt werden können.<br />

neu ist das thema allerdings nicht: Bereits vor mehr als<br />

10 Jahren wurden über Bundesmittel die klärschlammgehalte<br />

an relevanten organischen Schadstoffen und deren<br />

transferverhalten in Pflanzen untersucht. daraus wurden<br />

die bis heute gültigen Schlussfolgerungen gezogen,<br />

dass bei organischen Schadstoffen kein oder zumindest<br />

kein nennenswerter transfer aus dem Boden über die<br />

Quelle: Bericht des<br />

Bmu an die eG-kommission<br />

gem. Richtlinie<br />

86/278/ewG vom<br />

29.10.2004<br />

9


Neue Wege für die Klärschlammentsorgung<br />

wurzel in die Pflanze erfolgt. die Pflanzen von Standorten<br />

mit klärschlammdüngung unterscheiden sich daher<br />

hinsichtlich ihrer Schadstoffgehalte nicht von Pflanzen,<br />

die auf Standorten ohne klärschlammdüngung angebaut<br />

wurden.<br />

- Konzept „Gute Qualität und sichere Erträge“<br />

trotz beeindruckender erfolge bei der Schadstoffreduktion<br />

führt die klärschlammdüngung auf lange Sicht<br />

bei einigen Schwermetallen immer noch zu einer Schadstoffanreicherung<br />

im Boden (gilt bei einigen wenigen<br />

Parametern auch für Gülle und Bioabfall).<br />

Bmu und BmVeL hatten im Juni 2002 ein Grenzwertkonzept<br />

vorgestellt, das gleich strenge anforderungen<br />

an die unterschiedlichen organischen düngemittel stellt<br />

und dazu beitragen soll, dass auch bei langfristiger düngung<br />

die Vorsorgewerte der Bundes-Bodenschutzverordnung<br />

nicht überschritten werden.<br />

ausgangspunkt der überlegungen für ein solches überaus<br />

anspruchsvolles konzept vom 3. Juni 2002 war die<br />

Beratung der gemeinsamen agrar- und umweltministerkonferenz<br />

(amk/umk) am 13.6.2001: die gemeinsame<br />

agrar- und umweltministerkonferenz in Potsdam hatte<br />

u.a. beschlossen, dass es durch düngungsmaßnahmen<br />

zu keiner anreicherung von Schadstoffen im Boden<br />

kommen darf.<br />

das von den damaligen ministern künast und trittin<br />

vorgestellte Papier „Gute Qualität und sichere erträge“<br />

zeigte, wie die Forderung der agrar-/umweltministerkonferenz<br />

umgesetzt werden könnte. das konzept fand<br />

aber letztlich keine mehrheit unter den Ländern.<br />

- Aktuelle Perspektiven<br />

mit Blick auf die immer wieder aufkommende diskussion<br />

zum Für und wider der landwirtschaftlichen klärschlammverwertung<br />

und die mittlerweile überholten<br />

Schadstoffgrenzwerte der geltenden klärschlammverordnung<br />

aus dem Jahr 1992 wird Bmu ein konzept vorschlagen,<br />

das auch im Bundesrat konsensfähig erscheint.<br />

Vor einleitung des parlamentarischen Verfahrens sollen<br />

die Vorschläge intensiv mit allen Beteiligten diskutiert<br />

werden.<br />

aufbauend auf den überlegungen und erfahrungen der<br />

vergangenen Jahre könnte ein konzept für die novelle<br />

der klärschlammverordnung folgende wesentliche eckpunkte/Prüfaspekte<br />

beinhalten:<br />

- an dem umweltpolitischen Ziel, dass es längerfristig<br />

zu keiner (wesentlichen) Schadstoffanreicherung<br />

in Böden durch alle düngemaßnahmen, also auch<br />

durch klärschlammdüngung, kommt, sollte festgehalten<br />

werden. die durchsetzung dieses Ziels bei der<br />

klärschlammverwertung sollte aber nicht in einem<br />

Schritt, sondern in 2 oder 3 Stufen erfolgen.<br />

0<br />

- die Parameter kupfer und Zink, die gleichzeitig<br />

auch essentielle Spurennährstoffe für Pflanzen<br />

sind, könnten längerfristig von den untersuchungspflichten<br />

ausgenommen werden, sofern es keine anhaltspunkte<br />

für unvertretbare Bodenanreicherungen<br />

sowie toxische wirkungen gibt.<br />

- die möglichkeit zur teilnahme der Betreiber der<br />

abwasserbehandlungsanlagen an einer anerkannten<br />

Gütesicherung/Qualitätssicherung sollte geschaffen<br />

werden. Hierdurch könnte bei „guten“ klärschlammqualitäten<br />

auf bestimmte Vorgaben ganz oder teilweise<br />

verzichtet werden. damit soll auch ein Beitrag<br />

zur entbürokratisierung und Stärkung der eigenverantwortung<br />

der Beteiligten geleistet werden.<br />

- es sollten zudem Vereinfachungsmöglichkeiten<br />

geprüft werden (u.a. wegfall der doppelten datenerhebung;<br />

reduzierte untersuchungshäufigkeit bei<br />

besonders geringen dioxingehalten).<br />

- Prüfung der möglichkeit der erweiterung der anordnungsbefugnis<br />

der zuständigen Behörde vor ort (z.B.<br />

untersuchung von nicht geregelten Schadstoffparametern<br />

im konkreten einzelfall)<br />

- Rechtliche klarstellungen (u.a. Prüfung, ob Verordnung<br />

direkt auch für Flächen des sog. Landschaftsbaus<br />

gelten soll. Ggf. einbeziehung von kalkzugaben<br />

bei der ermittlung der Schadstoffbelastungen).<br />

- Prüfung, ob und welche Grenzwertregelungen für<br />

weitere in der diskussion befindliche organische<br />

Schadstoffe aus fachlicher Sicht für zwingend erforderlich<br />

gehalten werden.<br />

Phosphat – wertvolle Ressource<br />

klärschlämme werden bislang vor allem wegen der<br />

Phosphatgehalte landwirtschaftlich genutzt: die in kommunalen<br />

klärschlämmen insgesamt enthaltenen Phosphate<br />

könnten rechnerisch bis zu 20 % des Phosphatbedarfs<br />

der Landwirtschaft abdecken – es geht somit<br />

um beachtliche Größenordnungen an wertvollen Ressourcen,<br />

die wir nicht achtlos in Verbrennungsanlagen<br />

vernichten sollten.<br />

dies insbesondere vor dem Hintergrund, dass die<br />

Vorkommen an cadmiumarmen Rohphosphaten in den<br />

nächsten Jahrzehnten zur neige gehen werden. die<br />

Bundesregierung unterstützt daher über einen Förderschwerpunkt<br />

entwicklungen, durch die Phosphat aus<br />

klärschlämmen oder dem abwasser zurückgewonnen<br />

werden kann, ohne dass sich die leidige Schadstofffrage<br />

stellt.


FAcHTAGUNG Zukunftsweisende Abwasserentsorgung • 110 Jahre Kanalnetz und Kläranlage <strong>Kaiserslautern</strong><br />

II. Grenzwertüberlegungen auf der EU-Ebene<br />

mit Verzögerungen schreiten die arbeiten an der novellierung<br />

der aus dem Jahr 1986 stammenden eu-klärschlammrichtlinie<br />

voran. Bereits 1999 wurden erste<br />

arbeitsentwürfe besprochen – aber, nach mehrfachen<br />

Verschiebungen, soll nunmehr 2007 der erste Richtlinienvorschlag<br />

vorgelegt werden. dieser war zwischenzeitlich<br />

als Bestandteil der „thematischen Strategie Bodenschutz“<br />

vorgesehen.<br />

die wesentlichen eckpunkte in dem somit nach wie<br />

vor aktuellen arbeitspapier aus dem Jahr 2000 sind folgende:<br />

- Zunächst soll der anwendungsbereich der Richtlinie<br />

künftig auch auf sonstige Flächen (Landschaftsbau,<br />

Parkflächen etc.) ausgeweitet werden.<br />

- Für klärschlämme sieht das eu-Papier ein zeitlich<br />

gestaffeltes Stufenkonzept für die zulässigen<br />

Schadstoffgehalte vor . dabei waren bereits für 2005<br />

Höchstgehalte vorgesehen, die deutlich unter den<br />

derzeit noch zulässigen werten der 1986-er Richtlinie<br />

liegen. die auf lange Sicht (ca. 2025) vorgesehenen<br />

werte werden in der Bundesrepublik deutschland<br />

schon jetzt weitgehend eingehalten.<br />

- die eu-Vorstellungen für die Richtlinien-novelle beinhalten<br />

auch überlegungen für Grenzwerte für organische<br />

Schadstoffe. neben den in deutschland geregelten<br />

dioxinen/Furanen, PcB und aoX sollen ggf.<br />

auch zusätzlich LaS, deHP, nonylphenol und Paks<br />

geregelt werden. dies würde – auch für deutschland<br />

– eine deutliche Verschärfung der Bestimmungen für<br />

die klärschlammverwertung bedeuten .<br />

- daneben soll die Häufigkeit der Schadstoffuntersuchungen<br />

in abhängigkeit von den seitens der<br />

jeweiligen kläranlage zur aufbringung vorgesehenen<br />

menge gestaffelt werden.<br />

Zusätzlich hierzu hat die eG-kommission in einer ende<br />

2003 veröffentlichten unterlage die erwartung geäußert,<br />

dass die Qualität der klärschlämme künftig so verbessert<br />

wird, dass prinzipiell 75% der Schlämme für eine<br />

Verwertung in Frage kommen.<br />

die Beratungen über eine aktualisierte eG-klärschlammrichtlinie<br />

sollen, wie bereits erwähnt, nunmehr<br />

2007 auf der Grundlage eines Richtlinienentwurfes wieder<br />

aufgenommen und die novellierte Richtlinie könnte<br />

im Jahr 2008 oder 2009 in kraft gesetzt werden.<br />

1


Neue Wege für die Klärschlammentsorgung<br />

Energetische Verwertung von Klärschlamm<br />

Richard Zizmann, Hanau<br />

Die Ausgangssituation<br />

Viele Jahre wurde die diskussion vor allem darüber geführt,<br />

ob eine Verwertung des klärschlamms als dünger<br />

in der Landwirtschaft unter den Gesichtspunkten von<br />

Boden-, Grundwasser- und Verbraucherschutz vertretbar<br />

ist, sofern die potenziellen Schadstoffe im klärschlamm<br />

bestimmte Grenzwerte nicht überschreiten, und sofern<br />

eine gute düngungspraxis zum tragen kommt. auch<br />

ohne ein gesetzliches Verbot ist nun zu erwarten, dass<br />

sich der ausstieg aus der landwirtschaftlichen Verwertung<br />

beschleunigt fortsetzen wird, weil die nahrungsmittel<br />

und tierfutter erzeugenden industrien mit wachsendem<br />

nachdruck auf diesen ausstieg drängen. damit<br />

wird der klärschlamm in den Händen der kommunen zu<br />

einem abfall, der anderweitig, und das heißt dann in aller<br />

Regel thermisch entsorgt werden muss.<br />

die Primärenergieversorgung in deutschland basiert<br />

zu 24,8% auf der Stein- und Braunkohle, zu 36,4% auf<br />

dem erdöl und zu 22,4% auf dem erdgas (Jahr 2004).<br />

Sie basiert also zu insgesamt 83,6% auf der Verbrennung<br />

und umwandlung fossiler Primärenergieträger.<br />

die Folgen des klimawandels, dessen mitverursachung<br />

durch hohe und weltweit weiter ansteigende kohlendioxidemissionen<br />

wissenschaftlich inzwischen unumstritten<br />

ist, werden von immer mehr menschen wahrgenommen.<br />

das Bestreben um mehr klimaschutz hat insbesondere<br />

auch auf der kommunalen ebene zu vielen Beispielen für<br />

ein neues, energiebewusstes Handeln geführt.<br />

die drei großen Handlungslinien, auf denen wir die<br />

emission von treibhausgasen einzudämmen versuchen,<br />

sind<br />

• umstellung der energieversorgung auf erneuerbare<br />

energieträger<br />

• Reduzierung des energieverbrauchs<br />

• erhöhung der energieeffizienz bzw. Reduzierung der<br />

energieverluste, die vor allem bei der Primärenergieumwandlung<br />

und endenergiebereitstellung anfallen.<br />

die chancen zur ablösung der fossilen energieträger<br />

sind auf lange Sicht gesehen gut. die langfristigen chancen<br />

können jedoch nur in dem maße wirklichkeit werden,<br />

wie es uns in der Gegenwart gelingt, erneuerbare energieprojekte<br />

zu verwirklichen, eingefahrene Handlungsgewohnheiten<br />

zu ändern und sonstige Hemmschwellen<br />

abzubauen. da auch der klärschlamm zur Gruppe der<br />

biogenen Reststoffe gehört, ist es vor dem Hintergrund<br />

der geschilderten Situation nahe liegend, dass wir auch<br />

mit Bezug auf den klärschlamm die folgenden Fragen<br />

stellen:<br />

• welchen Beitrag können wir mit dem kommunalen<br />

klärschlamm zur energiewende und zum klimaschutz<br />

leisten?<br />

• was bedeutet energieeffizienz im umgang mit dem<br />

klärschlamm?<br />

• und wir können wir Best-Practice-Projekte verwirklichen,<br />

durch die einer breiteren Öffentlichkeit die<br />

neuen Handlungsmöglichkeiten bekannt werden?<br />

Bisher stand die sichere und energieoptimierte<br />

Entsorgung und nicht die Energiegewinnung im<br />

Vordergrund<br />

Bis vor zehn oder sogar fünf Jahren wären wir noch mit<br />

jeder art der thermischen klärschlammentsorgung zufrieden<br />

gewesen, sofern sich die entsorgungskosten im<br />

akzeptierten Rahmen bewegen, und sofern die emissionen<br />

und immissionen, die durch die thermischen<br />

entsorgungsmaßnahmen verursacht werden, den bei<br />

der abfallverwertung einzuhaltenden Grenzwerten genügen.<br />

innerhalb dieses Rahmens entstand ein breites<br />

Spektrum an entsorgungslösungen. es wurde eine Vielzahl<br />

an techniken der entwässerung und trocknung für<br />

klärschlämme entwickelt, und es wurden mit dem entwässerten<br />

oder getrockneten klärschlamm die verschiedensten<br />

Verfahrenswege der thermischen Verwertung<br />

oder Beseitigung beschritten.<br />

Begleitend wurden Studien erstellt, in denen die Verfahrenswege<br />

nach den kriterien des Ressourcenschutzes,<br />

des klimaschutzes, der sonstigen umweltbelastungen<br />

und nach den kriterien der wirtschaftlichkeit untersucht<br />

und beurteilt wurden. Hier sei beispielhaft die vom iFeuinstitut<br />

erstellte nRw-Studie erwähnt, die in einem gemeinsam<br />

vom iSa der RwtH aachen und vom munLR<br />

nordrhein-westfallen organisierten Symposium am 27.<br />

und 28. april 2006 in aachen vorgestellt wurde 1) . wenn<br />

man die Vielzahl der dort dokumentierten Verfahrenswege<br />

analysiert, dann wird deutlich, dass es unter den<br />

Gesichtspunkten der einsparung von fossilen energieträgern<br />

und der Reduzierung der treibhausgasemissionen<br />

Verfahrenswege mit guten und schlechten energie- bzw.<br />

co 2 -Bilanzen gibt.


FAcHTAGUNG Zukunftsweisende Abwasserentsorgung • 110 Jahre Kanalnetz und Kläranlage <strong>Kaiserslautern</strong><br />

es gab bisher die verbreitete auffassung, dass in einer<br />

Gesamtbilanzierung von entwässerung, trocknung<br />

und thermischer Verwertung aus dem klärschlamm nur<br />

ein unbedeutender energiegewinn erzielt werden kann;<br />

meist war man zufrieden, wenn im Rahmen energieoptimierter<br />

Prozesse wenigstens eine ausgeglichene energiebilanz<br />

(ein null-Summen-Spiel) erreicht wurde. Selbst<br />

die initiatoren der solaren klärschlammtrocknung hatten<br />

vor zehn Jahren nicht die energetische klärschlammverwertung<br />

zum Ziel. die nutzung der Sonnenenergie und<br />

ein niedriger Stromverbrauch waren wichtig, das primäre<br />

Handlungsziel war jedoch die massen- und kostenreduzierung<br />

und nicht die energiegewinnung.<br />

ähnlich war die motivation beim aufbau der monoverbrennungs-<br />

oder Vergasungsanlagen. auch hier stand<br />

entstehungsgeschichtlich nicht die energiegewinnung,<br />

sondern die sichere dezentrale entsorgung des klärschlamms<br />

im Vordergrund. es findet insofern ein guter<br />

umgang mit energie statt, als eine wärmerückgewinnung<br />

betrieben wird, um den Bedarf an fossiler energie<br />

für die klärschlammtrocknung zu reduzieren. Bei Vortrocknung<br />

des klärschlamms mit Sonnenenergie oder<br />

bei einer starken Vorentwässerung entsteht zudem ein<br />

Spielraum für die Lieferung von wärme oder Strom an<br />

dritte. der energiegewinn und die einsparung an co 2 -<br />

emissionen bleiben jedoch eher mager 2) , so dass unter<br />

diesen aspekten die mitverbrennung in den kohlekraft-<br />

und Zementwerken eindeutig von Vorteil ist, sofern die<br />

aufgaben der Rauchgasreinigung und Quecksilberabscheidung<br />

dort gut gelöst sind.<br />

Energiegewinnung aus Klärschlamm/<br />

Verfahrensweg 1<br />

ob und in welchem umfang mit dem entwässerten klärschlamm<br />

ein energieüberschuss erzielt werden kann,<br />

hängt vor allem davon ab, aus welchen Quellen die wärme<br />

stammt, die für die klärschlammtrocknung benötigt<br />

wird. der klärschlamm kann als ein biogener Reststoff<br />

vor allem dann zur einsparung beim Verbrauch fossiler<br />

Primärenergieträger beitragen,<br />

• wenn für seine trocknung freie Sonnenenergie<br />

und/oder bisher verlorene abwärme aus thermischen<br />

Prozessen eingesetzt werden<br />

• wenn die kapazität des klärschlamms zur Speicherung<br />

von energie voll ausgeschöpft wird (Steigerung<br />

der energiemenge um den Faktor 1,7 – 4)<br />

• und wenn durch trocknung die energiedichte so weit<br />

angehoben wird, dass er mit einem Heizwert von 9<br />

– 11 mJ/kg als kohleersatzbrennstoff für die industrie<br />

auch energetisch und wirtschaftlich interessant wird.<br />

Zudem sollte der trockenschlamm in einer konsistenz<br />

vorliegen, dass er auf einfache weise transportiert, gelagert<br />

und der Verbrennung zugeführt werden kann.<br />

unter dem druck zur Reduzierung der co 2 -emissionen<br />

haben sich aus der Vielzahl der technischen optionen<br />

zwei entsorgungsweg heraus kristallisiert, bei denen die<br />

energiegewinnung aus klärschlamm als Verfahrensziel<br />

eine Rolle spielt. nicht zufällig ist es die gestiegene<br />

Bedeutung des klärschlamms als energieträger, die in<br />

jüngster Zeit einen wachsenden wettbewerb um den<br />

klärschlamm auslöste und zu sinkenden entsorgungskosten<br />

führte. denn wer mit dem klärschlamm teurer<br />

werdende kohle durch preiswerte biogene Reststoffe<br />

ersetzen und seine co 2 -emissionen senken kann, der hat<br />

auch im wirtschaftlichen wettbewerb einen Vorteil.<br />

der erste technisch sehr einfache Verfahrensweg ist<br />

die abholung des entwässerten klärschlamms auf den<br />

kläranlagen und Verbringung zur mitverbrennung in<br />

die Braun- oder Steinkohlekraftwerke. Vor seiner mitverbrennung<br />

wird der klärschlamm zusammen mit der<br />

kohle in den kohlemühlen getrocknet, so dass er mit<br />

tR-Gehalten > 90% und Heizwertgehalten von 9 – 11<br />

mJ/kg in die Verbrennung gelangt. der Heizwert des<br />

trockenschlamms wird entsprechend der wirkungsgrade<br />

der kraftwerke zu 35 – 42% in Strom umgewandelt. mit<br />

einer tonne trockenschlamm können rund 0,38 tonnen<br />

Steinkohle oder rund 1 tonne Braunkohle ersetzt und<br />

der ausstoß von kohlendioxid um rund 1,0 tonne co 2<br />

gesenkt werden.<br />

Für die trocknung des entwässerten klärschlamms<br />

wurden bisher vor allem die in den kohlemühlen vorhandenen<br />

Reservekapazitäten mobilisiert. der aufbau<br />

separater trocknungsanlagen speziell für die klärschlammtrocknung<br />

fand bisher nur in ausnahmefällen<br />

statt. weitere große mitverbrennungskapazitäten sind<br />

in der Zementindustrie 3) , aber auch bei den kohlekraftwerken<br />

zu finden, wenn der klärschlamm dort bereits<br />

auf > 90% tR getrocknet angeliefert werden kann.<br />

insofern könnte künftig auf einen neubau von monoverbrennungseinrichtungen<br />

vollständig verzichtet und<br />

der weg der nutzung als kohlerersatzbrennstoff systematisch<br />

beschritten werden, wenn wir die aufgabe der<br />

klärschlammtrocknung gut lösen.<br />

Energiegewinnung aus Klärschlamm/<br />

Verfahrensweg<br />

den zweiten Verfahrensweg, um mit dem klärschlamm<br />

fossile Primärenergie zu ersetzen und die treibhausgase<br />

zu reduzieren, können die kommunen selbst aufbauen.<br />

Vor allem in Süddeutschland gelang der solaren klär-


Neue Wege für die Klärschlammentsorgung<br />

schlammtrocknung der einstieg und eine begrenzte Verbreitung.<br />

Hierbei wird der klärschlamm in der Regel auf<br />

65 – 70% getrocknet. es gibt jedoch einige nachteile<br />

der rein solaren trocknung, die ihrer weiteren Verbreitung<br />

entgegenstehen:<br />

• Geringe trocknungsleistung, dadurch bezogen auf<br />

den mengendurchsatz ein relativ hoher Flächenverbrauch<br />

bzw. relativ große und teure anlagen, die<br />

in der Regel nur dann gebaut wurden, wenn die<br />

kommune einen Zuschuss erhielt.<br />

• während des langsam verlaufenden trocknungsprozesses<br />

wird durch anaerobe Zersetzung bis zu 10%<br />

der organischen masse und damit energiewert verloren.<br />

Zudem ist die energiedichte des klärschlamms<br />

mit 5,8 – 7 mJ/kg noch zu gering, um ihn zum industriell<br />

interessanten kohleersatzbrennstoff zu machen.<br />

Vor diesem Hintergrund bemühten sich alle Hersteller<br />

von solaren trocknungsanlagen um eine Leistungssteigerung<br />

durch die ergänzende nutzung von abwärme.<br />

ich selbst stehe in diesem Zusammenhang als erfinder<br />

und seit dezember 2005 auch als Produktmanager bei<br />

der Passanvant-Geiger GmbH für das neu entwickelte<br />

edZ-trocknungsverfahren. Bei diesem Verfahren wird<br />

abwärme mit einer Vorlauftemperatur zwischen 55 und<br />

95 ° celsius über eine Fußbodenheizung in das solare<br />

trocknungshaus (in der art eines Gewächshauses) eingebracht.<br />

eine neue wende- und Vorschubtechnik (in<br />

der art von endlos umlaufenden Rechen) verhindert die<br />

Verleimung des klärschlamms auf dem warmen Fußboden.<br />

die trocknungsleistung liegt bei 2,5 – 3,0 tonnen<br />

wasserentzug x m 2 x Jahr. es werden klärschlämme ab<br />

18% tR zu einem blasfähigen trockenschlamm > 90%<br />

tR getrocknet.<br />

im interesse der energieeffizienz schlagen wir den<br />

kommunen vor, das solare trocknungshaus dort zu errichten,<br />

wo die gesuchte abwärme bereits vorhanden ist.<br />

einer Broschüre des Fachverband Biogas e.V. entnehmen<br />

wir, dass es für 50 – 60% der wärme, die bei den inzwischen<br />

sehr zahlreichen Biogasanlagen anfällt, noch<br />

keine wärmenutzung gibt 4) . Sie wird in der Regel zu<br />

einem sehr niedrigen Preis angeboten. der klärschlamm<br />

dient als ein Speichermedium für die abwärme; sie findet<br />

sich zu über 90% als ein Heizwertzuwachs im trockenschlamm<br />

wieder. der wärmeverlust wird durch die<br />

ergänzende nutzung der Sonnenenergie ausgeglichen.<br />

der Stromverbrauch liegt mit 20 – 25 kwh pro tonne<br />

wasserentzug sehr niedrig.<br />

der hier beschriebene weg schneidet gegenüber dem<br />

Verfahrensweg 1 dann preislich gut ab, wenn eine durchsatzmenge<br />

von 2.000 t/a entwässerter klärschlamm<br />

zusammen kommt, um ein kleines trocknungshaus gut<br />

auszulasten. Bei größeren mengen tritt eine starke kostendegression<br />

ein. Gemeinden mit einem geringeren<br />

klärschlammaufkommen empfehlen wir deshalb ein<br />

Zusammengehen mit ihren nachbargemeinden, wie das<br />

in Sulz am neckar und Vöhringen der Fall ist, die ihr gemeinsames<br />

trocknungshaus bei einer Biogasanlage im<br />

august 2006 in Betrieb nehmen wollen. Zu einer Besichtigung<br />

dieser ersten kommunalen musteranlage und<br />

zum weiteren erfahrungsaustausch laden wir Sie ganz<br />

herzlich ein!<br />

Anmerkungen<br />

1) „klärschlammentsorgung: eine Bestandsaufnahme“,<br />

veröffentlicht im Fiw-Verlag, april 2006<br />

2) diese ausführungen vertiefend kann dem interessierten<br />

Leser die Lektüre von kapitel 5 der vorgenannten<br />

Veröffentlichung empfohlen werden.<br />

3) auch in den Zementwerken finden wir noch freie<br />

abwärme für eine klärschlammtrocknung<br />

4) Broschüre des Fachverband Biogas e.V: „Biogas<br />

– das multitalent für die energiewende“, märz 2006


FAcHTAGUNG Zukunftsweisende Abwasserentsorgung • 110 Jahre Kanalnetz und Kläranlage <strong>Kaiserslautern</strong><br />

Ökologisch wertvolle und regional sinnvolle Verwertung getrockneter kommunaler<br />

Klärschlämme – am Beispiel des Zementwerkes Göllheim der Dyckerhoff AG<br />

thomas Sievert, wiesbaden<br />

Für eine regional sinnvolle Verwertung kommunaler klärschlämme<br />

am Standort Göllheim der dyckerhoff aG kommen<br />

überwiegend die mengenströme der umliegenden<br />

Bundesländer Hessen, Bayern, Baden-württemberg,<br />

Saarland und des Landes Rheinland-Pfalz in Betracht. mit<br />

geringen Schwankungen kann die jährliche anfallmenge<br />

der einzelnen Bundesländer als gleich bleibend bezeichnet<br />

werden. der größte mengenstrom mit 300.000 t<br />

trockensubstanz fällt in Bayern an, dicht gefolgt von Baden-württemberg<br />

mit rund 280.000 t, mit geringerem<br />

anfall folgen Hessen mit 190.000 t und Rheinland-Pfalz<br />

mit 110.000 t. das Saarland kommt aufgrund der geringen<br />

Bevölkerungszahl nur auf etwa 20.000 t. in Summe<br />

liegt das mengengerüst bei ca. 900.000 t tS, was ~37%<br />

der in der Bundesrepublik mit 2,4 mio. t tS anfallenden<br />

klärschlammmengen entspricht.<br />

die anfallmengen sind somit nachhaltig vorhanden,<br />

dennoch gilt es vor einer entscheidung zur thermischen<br />

Verwertung die Verwertungswege und deren entwicklung<br />

zu untersuchen. im Gleichschritt mit der gesamten<br />

entsorgungswirtschaft unterliegt auch die Verwertung<br />

von klärschlamm einem dauernden wandel. der umweltbericht<br />

des umweltbundesamtes zeigt anhand der<br />

daten für das Jahr 2001, dass alle betrachteten Bundesländer<br />

vorrangig in der Landwirtschaft verwerten (52%),<br />

gefolgt von der Verbrennung (28%), kompostierung<br />

(16%) und deponierung (4%). im Vergleich mit dem Bundesdurchschnitt<br />

zeigt sich ein deutliches übergewicht<br />

(~10%) im Bereich der landwirtschaftlichen Verwertung<br />

gegenüber dem Bundesdurchschnitt. die Verbrennung<br />

liegt mit 5% ebenfalls über dem Bundesdurchschnitt,<br />

während die deponierung mit 3% unter dem Bundesschnitt<br />

liegt. die unterschiede in der Verwertungsstruktur<br />

lassen sich im wesentlichen aus der Flächennutzung<br />

zwischen Landwirtschaft und industrie erklären.<br />

mit dem inkrafttreten der ta Siedlungsabfall zum Juni<br />

2005 ist die deponierung unbehandelter klärschlämme<br />

nicht mehr zulässig. Parallel stiegen die Preise für Primärenergie,<br />

wodurch viele Verbrennungsanlagen nach alternativen<br />

Brennstoffen suchen, hier hat der klärschlamm<br />

wegen der neutralität hinsichtlich des ausstoßes von<br />

co 2 eine Sonderstellung. aufgrund der beschriebenen<br />

einflußgrößen erhöhte sich der anteil der Verbrennung<br />

zu Lasten der landwirtschaftlichen Verwertung und deponierung,<br />

so dass die landwirtschaftliche Verwertung<br />

und Verbrennung mit je 40% anteil als Hauptverwer-<br />

tungspfade zu bezeichnen sind. aus der aktuellen diskussion<br />

um die novellierung der klärschlammverordnung<br />

und der damit einhergehenden Veränderungen der<br />

Grenzwerte für die landwirtschaftliche nutzung wird<br />

eine weitere Veränderung in der Verwertungsstruktur<br />

zur Folge haben. überlagert wird dies zudem durch die<br />

Zielsetzung einzelner Bundesländer, wie Bayern und Baden-württemberg,<br />

die ausbringung von klärschlamm<br />

stark zu reduzieren.<br />

die Verwertungsstruktur der betrachteten fünf Bundesländer<br />

ist nicht einheitlich. aus der Betrachtung der<br />

letzten 10 Jahre ist zu entnehmen, dass sich in Badenwürttemberg<br />

sehr früh ein wechsel von der landwirtschaftlichen<br />

zur thermischen Verwertung vollzogen hat.<br />

der anteil der thermischen Verwertung liegt in Badenwürttemberg<br />

heute über 60%. in den Bundesländern<br />

Bayern und Hessen erfolgte diese entwicklung jedoch<br />

mit einem zeitlichen Versatz von etwa 5 Jahren. der<br />

anteil der landwirtschaftlichen Verwertung nahm von<br />

knapp 60% in Bayern und 40% in Hessen auf nunmehr<br />

25% in Bayern und 30% in Hessen ab, im Gegenzug<br />

erhöhte sich der anteil der Verbrennung um 20%-Pkt.<br />

auf ca. 40% in den beiden Ländern. das Bundesland<br />

Rheinland-Pfalz ist dieser entwicklung nicht gefolgt. im<br />

Gegensatz zu den übrigen Ländern ist der anteil der<br />

landwirtschaftlichen Verwertung im Verlauf der letzten<br />

10 Jahre um ca. 30%-Pkt. auf fast 70% angestiegen. die<br />

thermische Verwertung oder auch kompostierung spielen<br />

nur eine untergeordnete Rolle.<br />

Für eine änderung der Verwertungsstruktur müssen<br />

auch die notwendigen kapazitäten für den jeweiligen<br />

weg bereitstehen. in der Zeitschrift euwid wurden<br />

jüngst die die Verbrennungskapazitäten der marktteilnehmer<br />

beziffert. der Hauptanteil der Verbrennungskapazität<br />

mit rund 1,2 mio. t tS klärschlamm liegt bei<br />

den kohlekraftwerke und den monoverbrennern. die<br />

mitverbrenner (Hausmüllverbrennungsanlagen und<br />

Zementwerke) spielen derzeit mit 0,2 mio. t eine untergeordnete<br />

Rolle. die aktivitäten im Bereich der Zementindustrie<br />

sind erst 3 Jahre alt und somit noch<br />

nicht ausgeschöpft. Bundesweit wurde der einsatz von<br />

3.000 t in 2003 auf nunmehr 157.000 t in 2004 gesteigert.<br />

die Verbrennungskapazität liegt jedoch deutlich<br />

höher, ist aber auch dicht mit der akzeptanz der thermischen<br />

nutzung verbunden.


Neue Wege für die Klärschlammentsorgung<br />

nach einer marktstudie und analyse der Verwertungsstrukturen<br />

kann es regional sinnvoll sein thermische Verbrennungskapazitäten<br />

anzubauen. an den einsatz von<br />

klärschlamm sind jedoch einige Vorrausetzungen gekoppelt,<br />

welche im Vorfeld zu berücksichtigten sind. Für<br />

den einsatz im Zementwerk ist eine Genehmigung nach<br />

dem Bundesimmissionsschutzgesetz zu beantragen. im<br />

Genehmigungsverfahren kann der klärschlamm in der<br />

getrockneten Variante als ersatzbrennstoff als mech.<br />

entwässerter Schlamm als ersatzrohstoffe angesetzt<br />

werden. Sinnvoller weise bringt man die kombination<br />

aus thermischer und stofflicher Verwertung in den ansatz.<br />

der brennbare Bestandteil des materials ermöglicht<br />

eine Substitution von Primärenergie und führt über<br />

den co 2 -neutralen ansatz des klärschlamms zu einem<br />

positiven Beitrag in der Bilanz. Gleichzeitig hilft es die<br />

euphorischen Ziele der Bundesregierung zu erfüllen. die<br />

Zusammensetzung der klärschlammasche (50% der<br />

trockenmasse) besteht im wesentlichen aus Sand, ton,<br />

eisen, kalk und Phospaten. die ersten vier komponenten<br />

sind Rohstoffbestandteile für die Zementherstellung<br />

und führen zur einer echten Rohstoffeinsparung und<br />

Schonung der natürlichen Ressourcen. die Phosphate<br />

führen bei einer überdosierung hingegen zu einer nicht<br />

erwünschten Veränderung der Zementeigenschaften.<br />

aufgrund der gleichmäßigen Zusammensetzung von<br />

klärschlämmen lassen sich die anlagenbezogenen Grenzen<br />

sehr genau an- und aussteuern.<br />

über die umweltverträglichkeitsprüfung wird anhand<br />

der enthaltenen Schwermetalle das emissionsverhalten<br />

bei unterschiedlichen einsatzmengen errechnet, um mit<br />

dem Genehmigungsbescheid die eckdaten für den einsatz<br />

von klärschlamm festzulegen. mit dem Bescheid<br />

werden die maximal zulässigen Schwermetallgehalte<br />

als inputwerte und die maximal zulässige einsatzmenge<br />

festgeschrieben. Für den einsatz sind dann die anforderungen<br />

an die anlagentechnik hinsichtlich der<br />

annahme, Lagerung und dosierung zu prüfen. Je nach<br />

vorhandener technik oder räumlicher Gegebenheiten<br />

sind unterschiedliche konzepte denkbar. Hauptaugenmerk<br />

ist dabei auf konsistenz, Feuchte, Schüttdichte zu<br />

richten. der einsatz von klärschlamm ist über zwei aufgabestellen<br />

ins ofensystem möglich. Für Zementwerk<br />

mit einer eigenen kohlenmahlanlage ist der einsatz von<br />

klärschlamm als Gemisch mit kohle möglich. der anteil<br />

ist nach erfahrungen aus der Schweizer Zementindustrie<br />

auf etwa 5% des Gesamtwärmeeinträges begrenzt, da<br />

ein absinkender Heizwert und erhöhter aschegehalt im<br />

Brennstoffgemisch die Flammentemperaturen absenken.<br />

Für höhere einsatzraten ist der einsatz über die Sekundärfeuerung<br />

zu favorisieren.<br />

6<br />

unabhängig von der aufgabestelle gibt es weitere Begrenzungen,<br />

die den einsatz in einem Zementwerk beschränken.<br />

der Quecksilbergehalt in den klärschlämmen<br />

liegt etwa bei 1 ppm. das Quecksilber gehört z den leicht<br />

flüchtigen elementen und führt daher zu emissionen im<br />

abgasstrom. diese emissionen sind gemäß 17. BimSchG<br />

auf 30 µg/m³ beim tagesmittelwert und 50 µg/m³ im<br />

Halbstundenmittelwert begrenzt. da der Quecksilbergehalt<br />

nur geringen Schwankungen unterliegt, lassen sich<br />

diese emissionsgrenzwerte gut einhalten. die im langfristigen<br />

Zeitverlauf sinkenden Quecksilbergehalte des<br />

klärschlamms begünstigen das emissionsverhalten und<br />

erhöhen die möglichen einsatzmengen.<br />

der eintrag von Phosphaten über den klärschlamm<br />

führt bei überdosierung zu Veränderungen der Zementeigenschaften.<br />

die Beschränkungen sind aufgrund der<br />

unterschiedlichen Rohstofflagerstätten und gewünschten<br />

Zementeigenschaften anlagenbezogen unterschiedlich<br />

hoch. Je nach Begrenzung des Phosphatgehaltes<br />

errechnen sich unterschiedliche einsatzmengen, die<br />

durchaus niedriger als maximal zulässige einsatzmenge<br />

aus der Genehmigung sein können.<br />

Je nach Phosphatgehalt und Quecksilbergehalt im klärschlamm<br />

einer anfallstelle errechnen sich die möglichen<br />

einsatzmengen, die mit den genehmigten einsatzmengen<br />

zu überprüfen sind.<br />

das für den Standort Göllheim berechnete mengengerüst<br />

liegt derzeit aufgrund der eingesetzten klärschlammqualitäten<br />

bei ca. 10.000 t/a bezogen auf 90% tS.<br />

Betrachtet man die ausschlaggebenden Faktoren eines<br />

jeden Verwertungsweges ergibt sich aus der kombination<br />

eine Vision für eine ökologisch sinnvolle Verwertung<br />

der anfallenden klärschlammmengen. wie auch Hr.<br />

Fehrenbach vom ifeu institut in seiner jüngsten Studie<br />

veröffentlich hat, gibt es neue Zielsetzungen um die<br />

ökologischen auswirkungen zu verbessern. Basis bildet<br />

dabei der grundsätzliche Gedanke, dass die landwirtschaftliche<br />

Verwertung auf die nutzung der n- und P-<br />

Gehalte abzielt, da diese als düngemittelersatz benötigt<br />

werden. die thermische Verwertung zielt dagegen auf<br />

die nutzung der brennbaren Bestandteile ab, wobei wie<br />

am Beispiel der Zementindustrie der P-Gehalt sogar störend<br />

wirkt.<br />

da die Rückgewinnung von Phosphat sich derzeit nur<br />

unter hohen kosten bewerkstelligen lässt, gilt es zunächst<br />

eine sinnvolle auswahl von klärschlämmen für<br />

den jeweiligen Verwertungsweg vorzunehmen, bei hohen<br />

P-Gehalten lohnt sich die Phosphorrückgewinnung<br />

entweder aus der Verbrennungsasche oder aus dem<br />

klärschlamm selbst. durch die extraktion der Phosphatgehalt<br />

sinkt der aschegehalt, wodurch im Gegenzug der


FAcHTAGUNG Zukunftsweisende Abwasserentsorgung • 110 Jahre Kanalnetz und Kläranlage <strong>Kaiserslautern</strong><br />

Heizwert ansteigt. ein ansteigen des Heizwertes und<br />

entfall der mengenbeschränkung über den P-Gehalt<br />

führen zur Steigerung der Verwertungskapazitäten in<br />

der Zementindustrie. nach extraktion der Phosphatgehalt<br />

verringert sich auch das mengengerüst für eine sich<br />

anschließende trocknung. über eine Solartrocknung<br />

kann lokal die Vortrocknung der klärschlämme auf tS-<br />

Gehalte nahe 70% tS erfolgen. die kostengünstige Solartrocknung<br />

führt zu einer deutlichen Verringerung im<br />

mengenstrom über das austreiben von ca. 40% wasser.<br />

die vorgetrockneten mengen lassen sich dann leichter<br />

zu vereinzelt installierten trocknungsanlagen, welche<br />

mit abwärme aus anderen Prozessen betrieben werden,<br />

zusammenführen. mit Hilfe der günstigen abwärme<br />

können die vorgetrockneten Schlämme auf trockensubstanzgehalte<br />

> 90 % tS aufbereitet werden. durch<br />

den hohen tS-Gehalt und die verbesserte aschezusammensetzung<br />

wird das material zunehmend interessanter<br />

für die thermische Verwertung, der parallel weiter absinkende<br />

Hg-Gehalt verbessert die einsatzbedingungen,<br />

so dass mittelfristig die bereits genehmigten Verbrennungskapazitäten<br />

ausreichend sein können. da die Verbrennungskapazitäten<br />

nicht flächendeckend vorhanden<br />

sind, wird weiterhin ein teilstrom direkt landwirtschaftlich<br />

verwertet werden.<br />

Literaturstellen<br />

• daten zur anlagentechnik und zu den Standorten der<br />

thermischen klärschlammentsorgung in der Bundesrepublik<br />

deutschland, 3. überarbeitete auflage<br />

(08/2004), umweltbundesamt<br />

• „anteil der klärschlammverbrennung in Badenwürttemberg<br />

bei 68 Prozent“, euwid nr. 14 vom<br />

04.04.2006<br />

• „klärschlammverwertung in der Landwirtschaft wird<br />

nicht verboten“, euwid nr. 18 vom 03.05.2006<br />

• „Bayern reduziert klärschlammausbringung“, euwid<br />

nr. 18 vom 03.05.2006<br />

• „Gönner bekräftigt ausstieg aus klärschlammdüngung“,<br />

euwid nr. 18 vom 03.05.2006<br />

• „klärschlammaufkommen können mittelfristig<br />

komplett verbrannt werden“, euwid nr. 19 vom<br />

09.05.2006<br />

• „Studie sieht verstärkte konkurrenz am markt für<br />

klärschlamme“, euwid nr. 20 vom 16.05.2006<br />

• klärschlammbericht des Landes Baden-würtemberg<br />

(2002-2004)<br />

• klärschlammbericht des Landes Bayern (2002-2004)<br />

• umwelttabellen des Landes Rheinland-Pfalz (1991-<br />

2001)<br />

• umweltdaten VdZ (2003-2005)<br />

7


Exkursionen<br />

Umsetzung von Maßnahmen der Regenwasserbewirtschaftung<br />

auf Konversionsflächen; Beispiel: PRE-Park, <strong>Kaiserslautern</strong><br />

Jörg Zimmermann, kaiserslautern<br />

Regenwasserbewirtschaftungsmaßnahmen und deren<br />

umsetzung in die Praxis waren in den letzten Jahren<br />

Schwerpunktthemen zahlreicher tagungen. abrundend<br />

wird das thema in dieser Veranstaltung in Form einer<br />

kurzdarstellung mit exkursion aufgegriffen. mit dem<br />

PRe-Park wird ein Gebiet vorgestellt, in dem eine komplexe<br />

Regenwasserbewirtschaftung mittlerweile seit ca.<br />

8 Jahren in Betrieb ist.<br />

Bis 1992 wurde das damals als „Holtzendorff-kaserne“<br />

bezeichnete areal von den französischen Streitkräften<br />

militärisch genutzt. in den darauf folgenden Jahren<br />

wurden neue nutzungskonzepte entwickelt, die auch<br />

in die Bauleitplanung einflossen. eine investorengruppe<br />

aus kaiserslautern, die PRe GmbH, entwickelte das<br />

Gelände schließlich mit finanzieller unterstützung der<br />

öffentlichen Hand. der PRe-Park wurde so zu einem der<br />

bedeutendsten konversionsprojekte des Landes Rheinland-Pfalz.<br />

in das konzept eines technologieorientierten<br />

Gewerbe- und dienstleistungsparks mit ergänzenden<br />

Freizeiteinrichtungen wurden 160 wohneinheiten modular<br />

integriert. Hierbei ist ein guter mix aus altbausanierung<br />

und neubau gelungen, der für solche Projekte<br />

modellcharakter hat.<br />

Zu Projektbeginn gehörten umfangreiche ordnungsmaßnahmen,<br />

insbesondere zur Sanierung der vorhandenen<br />

altlasten, zu den wichtigsten Voraussetzungen,<br />

um die gewünschte nachnutzung des Geländes erfolgreich<br />

auf den weg bringen zu können. die Gesamtfläche<br />

des Bebauungsplanes von ca. 68 ha wurde in den<br />

Gewerbe- und dienstleistungsbereich (ca. 29 ha) sowie<br />

den wohnbereich gegliedert (ca. 5 ha). diese nutzungsbereiche<br />

sind durch einen Grüngürtel von bis zu 35 m<br />

Breite abgegrenzt. die kompletten infrastrukturanlagen<br />

von den Ver- und entsorgungsleitungen über modernste<br />

kommunikationsstrecken bis hin zu den Verkehrswegen<br />

wurden neu hergestellt.<br />

das ehemalige militärgelände war im mischsystem<br />

erschlossen. der baufällige Zustand der vorhandenen<br />

kanalisation und die erforderliche neuordnung der erschließungstrassen<br />

machten eine komplette erneuerung<br />

der abwasserentsorgung im Gebiet erforderlich. das<br />

im osten der Stadt liegende Gebiet war nicht im klassischen<br />

trennsystem direkt an ein oberflächengewässer<br />

anzuschließen. die städtische kanalisation bis hin zur<br />

Lauter und der Zentralkläranlage im nord-westen ist<br />

als mischsystem ausgebaut. konzeptionelles Ziel war<br />

es deshalb, das unverschmutzte Regenwasser des Gebietes<br />

möglichst vollständig vor ort zu versickern und<br />

die kanalisation und kläranlage somit nicht weiter zu<br />

belasten oder gar im Vergleich zum ausgangszustand zu<br />

entlasten.<br />

um dies erreichen zu können, wurde ein modifiziertes<br />

trennsystem konzipiert, bei dem unterschiedliche maßnahmen<br />

der Regenwasserbewirtschaftung sowohl im öffentlichen<br />

als auch im privaten Bereich vorgesehen sind.<br />

maßgebende Vorgabe für den entwurf der herzustellenden<br />

Versickerungs- und Rückhalteanlagen war, die<br />

abflussspende des Gebietes auf maximal 3 l/s je Hektar<br />

einzugsgebietsfläche zu begrenzen. das Schmutzwasser<br />

sowie verschmutze Regenwasserabflüsse sind der kläranlage<br />

über einen Schmutzwasserkanal bzw. über das<br />

städtische mischsystem zuzuleiten.<br />

das Gebiet steigt von Süden nach norden hin von ca.<br />

265 münn mit durchschnittlich 5 % auf ca. 310 münn<br />

an und ist insbesondere in der nördlichen Hälfte topographisch<br />

in unterschiedliche nutzungsebenen strukturiert.<br />

die untergrundverhältnisse sind durch relativ oberflächennah<br />

anstehenden Buntsandstein gekennzeichnet,<br />

der von Sanden und unterschiedlichen auffüllungen<br />

überlagert wurde.<br />

auf der Basis der ergebnisse von zahlreicher Schürfen<br />

und Versickerungsversuchen wurde für die Bemessung<br />

der Versickerungsanlagen ein kf-wert von 4*10-6 m/s<br />

zugrunde gelegt. der Flurabstand beträgt im Gebiet 25<br />

bis 75 m.<br />

das Gelände wurde im Vorfeld der erschließungsmaßnahme<br />

intensiv auf altablagerungen hin untersucht. altlasten-<br />

und altlastenverdachtsflächen wurden erfasst<br />

und soweit wirtschaftlich vertretbar beseitigt oder fixiert.<br />

am häufigsten traten relativ oberflächenahe mineralöl-kohlenwasserstoffbelastungen<br />

auf. die vollständige<br />

Beseitigung der Verunreinigungen war zwingende Voraussetzung<br />

für die umsetzung von Versickerungsmaßnahmen.<br />

im Zuge der Rückbaumaßnahmen erfolgte eine<br />

kontinuierliche Begleitung der altlastensanierung und<br />

Freimessung durch eine geotechnische Fachbauleitung.<br />

die überwachung der maßnahmen und die Freigabe der<br />

spezifischen Flächennutzungen nach Sanierung oblag<br />

der zuständigen konversionsaltlasten-arbeitsgruppe<br />

(koaG). Sofern eine kontaminierte Fläche nicht freigemessen<br />

werden konnte, wurde für Versickerungsanlagen<br />

ein mindestabstand von 5 m festgelegt.<br />

9


Exkursionen<br />

die nachfolgende umsetzung eines Regenwasserbewirtschaftungskonzeptes<br />

folgte dem Grundgedanken<br />

der abflussvermeidung durch mehrstufige Strategien.<br />

Zunächst sind, wo immer sinnvoll, die abflusswirksamen<br />

oberflächen zu reduzieren. durchlässige und teil-durchlässige<br />

oberflächenbeläge sowie Gründächer sind hierfür<br />

ein Beispiel. dezentrale Versickerungsanlagen im<br />

privaten und öffentlichen Bereich haben Priorität vor der<br />

ableitung. wo die Versickerungskapazitäten erschöpft<br />

sind, soll der abfluss gedrosselt weitergeleitet werden.<br />

eine kaskadenförmige Verknüpfung des gesamten Spektrums<br />

der maßnahmen zur Regenwasserbewirtschaftung<br />

zur möglichst effektiven nutzung aller komponenten<br />

war Ziel der Projektierung.<br />

im öffentlichen Bereich wurden primär im Grünstreifen<br />

zwischen Gewerbe- und wohnareal kostengünstige<br />

Versickerungs- und Rückhaltemulden angelegt. im<br />

öffentlichen Straßenraum kamen aufgrund der eingeschränkten<br />

untergrunddurchlässigkeit vorwiegend vernetzte<br />

mulden-Rigolensysteme zum einsatz. die vorhandene<br />

kontamination des untergrundes führte lediglich<br />

bei zwei mulden und einem mulden-Rigolen-element<br />

dazu, dass eine abdichtung mittels HdPe-Folie erfolgen<br />

musste.<br />

auf den Privatgrundstücken sind je Quadratmeter abflusswirksamer<br />

Fläche mindestens 20 Liter Retentionsvolumen<br />

herzustellen. wichtig für die akzeptanz der<br />

Regenwasserbewirtschaftung und deren dauerhafte er<br />

und unterhaltung durch den Bauherren und seinen architekten<br />

ist, dass keine uniformen Lösungen verlangt<br />

werden. in gemeinsamen Gesprächen werden unter beratender<br />

mithilfe durch die mitarbeiter der <strong>Stadtentwässerung</strong><br />

individuelle Lösungen gesucht, die der Grundstücksnutzung<br />

am weitesten gerecht werden und die<br />

in die architektonische Gesamtlösung gut eingebunden<br />

werden können. Somit wurden auch im privaten Bereich<br />

Gründächer, Versickerungsmulden, Regenwasserzisternen,<br />

Retentionsteiche und mulden-Rigolen-Systeme realisiert.<br />

Zwangspunkte für diese anlagen sind häufig die<br />

oberflächennahen anschlusspunkte an das öffentliche<br />

entsorgungssystem, die bei frühzeitiger Berücksichtigung<br />

der Grundstücksentwässerung bei der Planung der<br />

Flächennutzung aber i.d.R. kein großes Problem darstellen.<br />

die Regenwasserbewirtschaftung erfasst ein Gesamteinzugsgebiet<br />

von ca. 34 ha mit einer versiegelten Fläche<br />

von ca. 24,4 ha. an das nachfolgende städtische kanalnetz<br />

werden nur maximal 90 l/s an 4 übergabepunkten<br />

abgegeben. im öffentlichen Raum ist ein Retentionsvolumen<br />

für das anfallende Regenwasser von über 11.000<br />

m3 hergestellt worden. der spezifische Speicherraum im<br />

0<br />

PRe-Park im öffentlichen und privaten Bereich beträgt<br />

ca. 600 m3 pro Hektar ared.<br />

die hydraulische Bemessung der Speichervolumina<br />

wurde mit einem hydrologischen niederschlag-abflussmodell<br />

durch Langzeitsimulation über eine 29-jährige<br />

Regenreihe durchgeführt. Zur Bewirtschaftung des Regenwassers<br />

im öffentlichen Raum kommen folgende<br />

elemente zum einsatz:<br />

• Versickerungsmulden<br />

• einstaumulden<br />

die mulden wurden zur aufnahme eines 5-jährlichen Regenereignisses<br />

ausgelegt. Bei Versickerungsmulden verbleibt<br />

planmäßig ein wasserstand von 10 cm, der über<br />

Versickerung und Verdunstung entleert wird. einstauhöhen<br />

über 10 cm werden verzögert über die abflussdrosseln<br />

entleert. die drosseln wurden auf eine abflussspende<br />

von 3 l/s*ha bemessen, wobei die drosselabflüsse<br />

von in Reihe geschalteten mulden addiert wurden. Jede<br />

mulde enthält einen konstruktiven notüberlauf. der<br />

rechnerische einstau soll nicht länger als 2 tage sein. die<br />

drosseleinrichtungen wurden naturnah mit bearbeiteten<br />

Sandsteinen ausgebildet und sind durch eine mindestöffnungsbreite<br />

von 3 cm robust und wartungsfreundlich.<br />

Falls extrem kleine abflussmengen erforderlich waren,<br />

wurden drahtschotterkörper zur drosselung eingebaut.<br />

die Böschungen wurden i.d.R. mit 1:3 angelegt und die<br />

oberfläche über dem anstehenden oder angeschütteten<br />

erdreich erhielt eine mindestens 20 cm starke mutterbodenauflage.<br />

die mulden haben regelmäßig eine maximale<br />

Stauhöhe von 40 cm bis zum überlauf und passen<br />

sich mit der gewählten Form harmonisch in das Landschaftsbild<br />

(z. B. Grünstreifen zwischen Gewerbe- und<br />

wohnareal) ein. mulden mit im einzelfall größeren einstautiefen<br />

im Randbereich des Gebietes (z.B. nähe autobahnauffahrt)<br />

wurden eingezäunt.<br />

• Abflussgräben<br />

die Gräben als Verbindungselemente zwischen den<br />

oberflächennahen Speicherbauwerken (mulden) wurden<br />

auf die ableitung eines einjährlichen Regenereignisses<br />

ausgelegt. die Sohlneigungen wurden zwischen<br />

0,1 und 1,5 % hergestellt, um ohne erosionsschäden<br />

eine Sohlsicherung durch Rasenbewuchs zu erreichen.<br />

Steilere Gefällestrecken wurden durch Sohlabstürze mit<br />

natursteinschwellen gesichert. in einem teilbereich wird<br />

eine bereits vorhandene Quelle in das Graben- und muldensystem<br />

integriert.<br />

• mulden-Rigolen-elemente<br />

diese Versickerungs- und Speicherelemente finden sich<br />

im Straßenraum der erschließungsstraßen, die eine<br />

Breite von bis zu 19,0 m haben. es sind verschiedene


FAcHTAGUNG Zukunftsweisende Abwasserentsorgung • 110 Jahre Kanalnetz und Kläranlage <strong>Kaiserslautern</strong><br />

Regelquerschnitte zu finden, so dass sich das m-R-element<br />

entweder zwischen Parkständen und Gehweg<br />

oder zwischen Gehweg und Privatgrundstück befindet.<br />

die mulden wurden auf ein einjährliches Regenereignis<br />

bemessen, das Gesamtsystem „mulde+Rigole“ auf<br />

ein Fünfjährliches. der Rigolenkörper besteht aus einer<br />

in ein Filtervlies eingepackten kiespackung der körnung<br />

16/32, in die ein dränagerohr HdPe dn 350 zum<br />

drosselelement verlegt ist. die mulden erhalten auch in<br />

steileren Lagen eine maximale einstautiefe von 30 cm<br />

bis zum überlauf in die Rigole und sind deshalb dort<br />

häufig kaskadenförmig angeordnet. Je nach Situation<br />

sind die m-R-elemente in Reihe geschaltet oder parallel<br />

an einem drosselnetz angeschlossen. die kontroll- und<br />

drosselschächte aus HdPe oder Beton lassen eine inspektion<br />

des Systems und eine einstellung der drosselabflüsse<br />

zu.<br />

• Stauraumkanal<br />

am nördlichen Gebietsrand war ein Stauraumkanal vorhanden,<br />

der nach partieller Sanierung, insbesondere der<br />

Schachtbauwerke, in das Gesamtkonzept integriert werden<br />

konnte.<br />

• Regenwasserkanal als Drosselnetz<br />

um die drosselabflüsse der mulden-Rigolen-Systeme<br />

und verschmutzte Regenwasseranteile ableiten zu können,<br />

wurde in teilbereichen ein Regenwasserkanal SB<br />

dn 300 verlegt.<br />

insgesamt wurden im öffentlichen Bereich ca. 2.200<br />

m mulden-Rigolen-Systeme, zusätzlich ca. 11.000 m2<br />

Versickerungs- und einstaumulden und ca. 400 m abflussgräben<br />

hergestellt. Zusammen mit dem ca. 3.000 m<br />

langen Schmutzwasserkanal beliefen sich die kosten für<br />

die Herstellung der entwässerungsanlagen im PRe-Park<br />

auf ca. 4,5 mio. euro.<br />

Bei der umsetzung der beschriebenen maßnahmen<br />

zur Regenwasserbewirtschaftung war sowohl in der<br />

Planungs- als auch in der ausführungsphase eine enge<br />

Zusammenarbeit von entwässerungs-, Straßen- und<br />

Grünflächenplanern erforderlich. Regelmäßig anlass zur<br />

diskussion und abstimmung ergaben sich vor allem bei<br />

der lage- und höhenmäßigen anordnung von Hausanschlüssen<br />

sowohl für die entsorgungs- als auch für die<br />

Versorgungsleitungen, da das straßenbegleitende mulden-Rigolen-System<br />

hier frühzeitig Randbedingungen<br />

vorgab. Gleiches gilt für die anordnung von Lampenstandorten<br />

oder sonstigen tieferen einbauten der infrastruktur<br />

im Gehweg und Grünstreifen. insbesondere in<br />

der Phase bis zur vollständigen Bebauung der Flächen<br />

muss wegen dem eintrag von abgeschwemmten Feinstoffen<br />

mit erhöhtem Reinigungs- und wiederherstellungsaufwand<br />

für die mulden gerechnet werden. das<br />

System verhält sich bzgl. der hydraulischen auslastung<br />

tolerant, d.h. durch die Verkettung und Vernetzung der<br />

Systemkomponenten findet eine ausgleichende Verteilung<br />

von wassermengen bei lokalen Spitzenabflüssen<br />

statt. nur ca. zehn Prozent des Jahresniederschlages<br />

wird gedrosselt an die städtische kanalisation abgegeben,<br />

der Rest versickert oder verdunstet im Gebiet. kanal<br />

und kläranlage werden somit entlastet. Für die umsetzung<br />

der Regenwasserbewirtschaftungsmaßnahmen<br />

auf Privatgrundstücken werden entsprechende Reduzierungen<br />

der oberflächenwassergebühr gewährt.<br />

mit der umsetzung eines so komplexen Systems der<br />

Regenwasserbewirtschaftung auf einem durch die Vornutzung<br />

belasteten konversionsareal haben sowohl der<br />

Betreiber und die erschließungsträgergesellschaft, wie<br />

auch die Planer und die Genehmigungsbehörden mitte<br />

der 90er Jahre neuland beschritten.<br />

Für die dokumentation und Pflege der anlagen wurden<br />

in diesem umfang erstmals erfahrungen gesammelt.<br />

das System wurde komplett in das GiS-System der<br />

<strong>Stadtentwässerung</strong> integriert. Für die Pflege der gesamten<br />

Grünflächen wurde stadtintern eine spezielle Pflegevereinbarung<br />

getroffen, die eine den spezifischen ansprüchen<br />

genügende und kostengünstige gemeinsame<br />

Pflege der in der Zuständigkeit der unterschiedlichen<br />

Fachreferate (<strong>Stadtentwässerung</strong>, tiefbau, Grünflächen)<br />

befindlichen, oberflächlichen entwässerungs- und Grünanlagen<br />

sicherstellt.<br />

mit dem beschriebenen, zeitgemäßen entwässerungskonzept<br />

konnte auch die entsorgung in einer art gelöst<br />

werden, die dem innovativen und modellhaften charakter<br />

des PRe-Parks insgesamt gerecht wird. wichtig<br />

hierbei war die Bereitschaft aller Beteiligten auch unter<br />

teils schwierigen Randbedingungen die vorgegebene<br />

Gesamtkonzeption zu adäquaten und sachgerechten<br />

detaillösungen für die umsetzung weiterzuentwickeln.<br />

die in diesem Projekt gemachten erfahrungen und daraus<br />

resultierende anforderungen an die Systemhersteller<br />

trugen wesentlich zur entwicklung verschiedener<br />

Produkte bei, die mittlerweile für z.B. mulden-Rigolensysteme<br />

(drosselschächte, Vorreinigung, überläufe) als<br />

erprobte Standards auf dem markt verfügbar sind.<br />

die oberirdisch sichtbaren entwässerungsanlagen prägen<br />

heute das Gesamtbild des PRe-Parks dezent mit.<br />

Sie tragen zu einer Gliederung und Strukturierung der<br />

Straßenräume und Grünflächen sowie zu einer ansprechenden<br />

optik durch die mulden mit ihren temporären<br />

wasserflächen und wasserläufen bei.<br />

1


Exkursionen<br />

Untersuchung, Prüfung und Sanierung von Hausanschlussleitungen<br />

axel Zäuner, kaiserslautern<br />

die Besichtigungstour führt uns zur Hausanschlussuntersuchung<br />

bei der die ortung, nebelung und kanalfilmung<br />

demonstriert werden.<br />

Bei der nächsten Station wird die druckprüfung zur<br />

überprüfung der dichtheit von kanalleitungen vorgeführt.<br />

anschließend wird an einem weiteren Standort die<br />

Hausanschlusssanierung mit dem Brawolinerverfahren<br />

vorgeführt.<br />

Allgemeines<br />

in den letzen Jahren wurde festgestellt, dass es nicht<br />

ausreicht die schadhaften Hauptkanäle im öffentlichen<br />

Straßenbereich zu sanieren. den Hausanschlussleitungen,<br />

durch die das abwasser vom Haus zum Hauptkanal abgeleitet<br />

wird, ist ebenfalls ein besonderes augenmerk zu<br />

schenken.<br />

durch schadhafte, undichte Leitungen kann verschmutztes<br />

abwasser in den Boden versickern (exfiltration)<br />

und somit direkt das Lebensmittel Grundwasser<br />

gefährden.<br />

darüber hinaus kann durch die Leckagen sogenanntes<br />

Fremdwasser in den kanal eindringen (infiltration) und<br />

somit die abwassermenge zur kläranlage erhöhen. Hierdurch<br />

steigen die Betriebs- und Reinigungskosten der<br />

kläranlage sowie der Hebeanlagen.<br />

die Grundstücksentwässerungsanlage ist als teil des<br />

Gebäudes anzusehen und ist somit den gleichen alterungsbedingungen<br />

unterworfen wie dach, Fassade, Fenster,<br />

türen etc..<br />

auch an den unteririsch verlegten Leitungen sind wartungs-<br />

und instandhaltungsarbeiten erforderlich, um<br />

den werterhalt der immobilie zu gewährleisten.<br />

Zur überprüfung des Zustandes der Grundstücksentwässerungsanlagen<br />

wird zunächst eine tV-kanalinspektion<br />

mit einer anschließenden dichtheitsprüfung durchgeführt.<br />

ist der Verlauf der Hausanschlussleitungen im voraus<br />

nicht bekannt, wird zuerst eine ortung bzw. eine Signalnebeluntersuchung<br />

zur Feststellung des Leitungsverlaufs<br />

auf dem Grundstück durchgeführt.<br />

entsprechen die untersuchten Leitungen den Regeln<br />

der technik sind keine weiteren maßnahmen erforderlich.<br />

weisen die Leitungen mängel auf, sind entsprechende<br />

Sanierungsmaßnahmen erforderlich, beispielsweise eine<br />

Brawoliner- Hausanschlusssanierung.<br />

Hausanschlussuntersuchung<br />

mit TV-Kamerafahrzeug<br />

in der Sanierungsplanung gewinnt die tV-kanaluntersuchung<br />

immer mehr an Bedeutung.<br />

Seit mitte der 80er Jahre ist es möglich mit sogenannten<br />

„Hausanschlusskameras“ Hausanschlussleitungen<br />

zu untersuchen. die kameras werden in kontrollschächte<br />

oder Revisionsöffnungen auf den Privatgrundstücken in<br />

den kanal eingesetzt, um die Leitungen zu inspizieren.<br />

Hierbei kommen Schiebekameras und fahrbare kamerasysteme<br />

zum einsatz, aufgrund der Bogengängigkeit<br />

sind die Schiebekameras zu bevorzugen.<br />

Seit mitte der 90er Jahre kommen sogenannte „Sattelitenkameras“<br />

zum einsatz, mit denen es möglich ist vom<br />

Hauptkanal aus die Hausanschlussleitungen inklusive<br />

den Seitenzuläufen zu untersuchen. Hierbei sind Längen<br />

bis ca. 30 m möglich.<br />

Bei der <strong>Stadtentwässerung</strong> kaiserslautern wird für die<br />

Hausanschlussuntersuchungen ein midisystem der Firma<br />

iBak mit einer Lisy 150 Sattelitenkamera eingesetzt.<br />

(orion L).<br />

das tV-untersuchungsfahrzeug ist mit einer integrierten<br />

Spüleinrichtung ausgestattet.<br />

im Hauptkanal bewegt sich ein Fahrwagen mit Rollenvortrieb<br />

und weglängenmessung mit einer Hauptkamera,<br />

für die Hausanschlussuntersuchung wird eine Schiebekamera<br />

in die anschlussleitung eingeschoben.<br />

Bei Bedarf kann das System mit einer Spüleinrichtung<br />

ausgerüstet werden, um verschmutze Hausanschlussleitungen<br />

direkt vor der untersuchung zu reinigen<br />

die aufzeichnung erfolgt auf digitale datenträger.<br />

Dichtheitsprüfung<br />

dichtheitsprüfung für Hausanschlussleitungen nach din<br />

1986-teil 30<br />

„entwässerungsanlagen für Gebäude und Grundstücke<br />

,teil 30 instandhaltung“<br />

Bei der dichtheitsprüfung wird grundsätzlich unterschieden<br />

in dichtheitsprüfungen mit Luft oder mit wasser.


Bei einer dichtheitsprüfung wird durch eine messtechnische<br />

kontrolle entweder<br />

• die Zeit erfasst, in der sich eine bestimmte druckänderung<br />

einstellt oder<br />

• die erforderliche wasserzugabe zur aufrechterhaltung<br />

des konstanten Prüfdrucks erfasst.<br />

Bei neuverlegten Rohren müssen die kriterien der din<br />

en 1610 eingehalten werden:<br />

• kriterien für die wasserdruckprüfung nach din en<br />

1610:<br />

- Prüfdruck 0,1 – 0,5 bar (bezogen auf Rückstauebene)<br />

- Zulässige wasserzugabe 0,15 l/m² benetzter Rohroberfläche<br />

- Prüfzeit 30 minuten<br />

- Vorfüllzeit 60 minuten<br />

- durchführung an bereits überschütteter Haltung<br />

- gleiche kriterien für muffendruck- bzw. haltungsweiser<br />

dichtheitsprüfung<br />

• kriterien für die Luftdruckprüfung nach din en 1610:<br />

- anfangsdruck (5 min), der erforderlichen Prüfdruck<br />

um 10 % überschreitet<br />

- Prüfdruck nach den anforderungen der Verfahren La,<br />

LB, Lc oder Ld<br />

- nach vorgegebener Prüfzeit muss der druckabfall<br />

geringer als der jeweilige Grenzwert sein<br />

• Bei bestehenden Grundstücksanlagen<br />

- Verminderung des Prüfdrucks bis zur auffüllung<br />

oberkante des entwässerungsgegenstandes<br />

- Zulässige wasserzugabe 0,2 l/m² benetzter Rohroberfläche<br />

- Prüfzeit 15 minuten<br />

ATV M 1 - Teil 6<br />

dichtheitsprüfung bestehender erdüberschütteter abwasserleitungen,<br />

– kanäle und Schächte mit wasser,<br />

Luftüberdruck oder unterdruck<br />

- Prüfdruck 50 mbar (50 cm) über Rohrscheitel am<br />

höchsten Punkt des Prüfobjektes<br />

- wasserzugabe pauschal 0,2 l/m²<br />

- Prüfzeit 15 minuten<br />

- absperrvorrichtung erforderlich<br />

Hausanschlusssanierung im Brawoliner- Verfahren<br />

Bei der Brawolinersanierung wird ein nahtloser textilschlauch,<br />

aus dem Hause karl-otto-Braun aus wolfstein,<br />

mit einem epoxid-Harz vermischt und unter konstantem<br />

druck in den schadhaften kanal eingestülpt (inversiert).<br />

der getränkte textilschlauch legt sich formschlüssig<br />

und nahezu faltenfrei an die Rohrwand an. Je nach<br />

Harztyp kann ein Hausanschluss in ca. 6 – 8 Stunden<br />

vollständig saniert werden. Seitliche Zuläufe werden mit<br />

einem Fräsroboter nachträglich geöffnet.<br />

mit diesem Verfahren entfallen aufwendige Bau- und<br />

aufgrabungsarbeiten im öffentlichen Straßenraum sowie<br />

in privaten Gartenanlagen.<br />

des weiteren sind die kosten für Sanierung rund 2/3<br />

günstiger als bei einer erneuerung in offener Bauweise.<br />

das Brawoliner-Verfahren hat die diBt-Zulassung<br />

(deutsches institut für Bautechnik).<br />

die diBt-Zulassung ist für den einbau von Bauprodukten<br />

im privaten Bereich erforderlich.<br />

die ikt ein unabhängiges institut für unterirdische<br />

infrastruktur in Gelsenkirschen hat das Verfahren mit 6<br />

weiteren verglichen und mit der note sehr gut bewertet.<br />

die Vorgehensweisen und methoden werden auf der<br />

exkursion demonstriert.


Grußworte:<br />

Verzeichnis der Referenten<br />

Bürgermeister Dr. Arne Oeckinghaus<br />

Stadt kaiserslautern<br />

willi-Brandt-Platz 1 (Rathaus); 67655 kaiserslautern<br />

Dipl.-Ing. Rainer Grüner<br />

c/o <strong>Stadtentwässerung</strong> kaiserslautern<br />

Blechhammerweg 50; 67659 kaiserslautern<br />

tel.: 0631/3723 - 222<br />

e-mail: r.gruener@ste-kl.de<br />

Dipl.-Ing. Sven Lüthje<br />

dwa-Landesverband Hessen/Rheinland-Pfalz/Saarland<br />

Frauenlobplatz 2; 55118 mainz<br />

tel.: 06311/60331701<br />

e-mail: Sven.Luethje@wwv.rlp.de<br />

Moderation:<br />

Prof. Dr. Peter Heck<br />

c/o Fachhochschule trier, umweltcampus Birkenfeld<br />

Gebäude 9926, Raum 127; 55761 Birkenfeld<br />

tel.: 06782 / 17 - 1221; Fax: 06782 / 17 - 1264<br />

e-mail: p.heck@umwelt-campus.de<br />

Prof. Dr.-Ing. Theo G. Schmitt<br />

universität kaiserslautern, FG Siedlungsww<br />

Paul-ehrlich-Straße 14; 67663 kaiserslautern<br />

tel.: (06 31) 2 05-29 46<br />

e-mail: tSchmitt@RHRk.uni-kL.de<br />

Referenten:<br />

Dr. claus-Gerhard Bergs<br />

c/o Bundesministerium für umwelt<br />

naturschutz u. Reaktorsicherheit; Referat wa ii 4<br />

Postfach 12 06 29; 53048 Bonn<br />

tel.: 01888 / 30 52 583<br />

e-mail: claus.bergs@bmu.bund.de<br />

Wolfgang Bollig<br />

c/o norbert dörr GmbH<br />

Luisenthalter Straße 210 a; 66115 Saarbrücken<br />

tel.: 0681 / 97 65 521<br />

e-mail: w.bollig@kanaltechnik-doerr.de<br />

Stefan Dülk<br />

düLk umwelttechnik GmbH & co. kG<br />

auf den dungen 10; 67718 Schmalenberg<br />

tel: (06307) 911433<br />

e-mail: info@duelk-umwelttechnik.de<br />

internet:www.duelk-umwelttechik.de<br />

Dipl.-BetrW. Stefan Heinz Fath<br />

c/o Fakatec GmbH kanal-umwelttechnik<br />

Hauptstraße 175; 67714 Burgalben-waldfischbach<br />

tel.: 06333 / 27 99 10<br />

e-mail: stefanfath@fakatec.de<br />

Dipl.-Ing. Bernd Gruner<br />

ingenieurbüro für abwassertechnik und kanalsanierungsmanagement<br />

Stadtpromenade 11; 03046 cottbus<br />

tel.: 0355 / 52 50 32<br />

e-mail: ibgruner@email.de<br />

Dr.-Ing. Joachim Hansen<br />

c/o tectraa Zentrum für innovative abwassertechnologien<br />

Paul-ehrlich-Straße 14; 67653 kaiserslautern<br />

tel.: 0631 / 205 - 2905<br />

e-mail: jhansen@rhrk.uni-kl.de<br />

Dipl.-Ing. Thomas Jung<br />

ministerium für umwelt, Forsten du Verbraucherschutz<br />

kaiser-Friedrich Straße 1, 55116 mainz<br />

tel.: (06131) 16-4956<br />

e-mail: thomas.Jung@wwv.rlp.de


Dipl.-Ing. Gert Köhler<br />

c/o 2k-Renova GmbH & co.kG<br />

Zum windfang 3<br />

16909 Heiligengrabe ot Zaazke<br />

tel.: 0331 / 6200 - 158<br />

e-mail: ichfinde@nutzwasser.net<br />

Dipl.-Ing. Karl-Wilhelm Krähling<br />

c/o Lehr- und Versuchsanstalt f. Viehhaltung<br />

Hofgut neumühle; 67728 münchweiler a.d. alsenz<br />

tel.: 06302 / 603 - 0<br />

e-mail: karl-wilhelm.kraehling@dlr.rlp.de<br />

Dipl.-Ing. Karl-Heinz Seidel<br />

c/o Seidel-consult<br />

Breslauer Straße 4; 53340 meckenheim<br />

tel.: 02225 / 708 99 64<br />

e-mail: info@seidel-consult.com<br />

Thomas Sievert<br />

c/o dyckerhoff aG<br />

Sachgebietsleitung Sekundärstoff<br />

dyckerhoffstraße 7; 65203 wiesbaden<br />

tel.: 0611 / 676-1760<br />

e-mail: thomas.Sievert@dyckerhoff.com<br />

6<br />

Prof. Dr.-Ing. Ulf Theilen<br />

c/o Fachhochschule Gießen<br />

FG Siedlungswasserwirtschaft<br />

wiesenstraße 14; 35390 Gießen<br />

tel: 0641 / 3091836<br />

e-mail: ulf.theilen@bau.fh-giessen.de<br />

Dipl.-Ing. Jörg Zimmermann<br />

c/o <strong>Stadtentwässerung</strong> kaiserslautern<br />

Blechhammerweg 50; 67659 kaiserslautern<br />

tel: 0631 / 3723-120<br />

e-mail: j.zimmermann@ste-kl.de<br />

Dipl.-Ing. Richard Zizmann<br />

c/o Passavant-Geiger GmbH Buisness unit Roediger<br />

kinzinger weg 104 - 106; 63450 Hanau<br />

tel.: 06181 / 309 - 0<br />

e-mail: richard.zizmann@passavant-geiger.de<br />

Dipl.-Ing. (FH) Axel Zäuner<br />

c/o <strong>Stadtentwässerung</strong> kaiserslautern<br />

Blechhammerweg 50; 67659 kaiserslautern<br />

tel.: 0631/3723-102<br />

e-mail: a.zaeuner@ste-kl.de


Verzeichnis der Aussteller<br />

Dülk Umwelttechnik GmbH + co KG<br />

auf den dungen 10; 67718 Schmalenberg<br />

Wefels Entwässerungs GmbH + co KG<br />

dieselstr. 5; 76344 eggenstein Leopoldshafen<br />

VAG Armaturen GmbH<br />

carl-Reuther-Str. 1; 68305 mannheim<br />

k-Renova GmbH<br />

dennis-Gabor-Str. 2; 14469 Potsdam<br />

Fakatec GmbH<br />

Hauptstr. 175; 67714 waldfischbach-Burgalben<br />

Karl Otto Braun KG<br />

Lauterstr. 50; 67752 wolfstein<br />

Biogest AG<br />

Siemensstr. 1; 65232 taunusstein<br />

Dörr Abflussreinigung GmbH<br />

Luisenthaler Str. 210a; 66115 Saarbrücken<br />

JT Elektronik GmbH<br />

Robert-Bosch-Str. 26; 88131 Lindau/Bodensee<br />

WVE GmbH<br />

Blechhammerweg 50; 67659 kaiserslautern<br />

Technische Werke <strong>Kaiserslautern</strong> GmbH<br />

Burgstraße 11; 67659 kaiserslautern<br />

7


Verzeichnis der Tagungsteilnehmer<br />

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