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Abwasserreinigung des Klärwerkverbundes Köhlbrandhöft/Dradenau in Hamburg

Jahresmittelwerte der Schadstoffkonzentrationen im Zu- und Ablauf des Klärwerksverbundes Köhlbrandhöft/Dradenau. Es handelt sich um folgende Parameter: CSB, BSB5, NH4-N, Nanorg, Ngesamt, PO4-P, Pgesamt, AOX, Pb, Cd, Cr, Cu, Ni, Hg und Zn für die Jahre 2005-2020. Alle weiteren Informationen zu den Zahlen finden Sie auf der Seite "Abwasserbeseitigung in Hamburg" (https://www.hamburg.de/fhh-permalink/134918/) und speziell im jeweiligen Abwasser - Lagebericht (https://www.hamburg.de/abwasser-downloads/).

Steine-Erden\Steinwolle-DE-2010

Herstellung von Steinwolle: Das Dämmaterial Steinwolle besteht zum größten Teil aus Basalt und Dolomit. Diese Rohstoffe werden zusammen mit verschiedenen Produktionsabfällen und Rezyklaten, die in Formsteine eingebunden sind, in einen schachtartigen Kupolofen mit Koks als Energieträger und mit O2-angereicherter Luft bei ca. 1500°C zum Schmelzen gebracht (#1+#2). Der Strahl flüssigen Gesteins wird im Anschluß mit einer Spinnmaschine meistens nach dem Kaskadenschleuderverfahren zerfasert und anschließend mit Bindemitteln (Harze) und Imprägniermitteln (Ölprodukte) besprüht. Der mittlere Faserdurchmesser beträgt 3-6 µm bei einer mittleren Länge von 3 mm (#3). Die losen Fasern werden auf einem Förderband zu einem Vlies gesammelt und auf die gewünschte Stärke gepreßt (#1). Anschließend werden sie in einem Ofen ausgehärtet (#2). Die internen Produktionsabfälle inklusive der Filterabfälle werden gesammelt, soweit wie nötig zerkleinert und mit Zement als Bindemittel zu Formkörpern verpreßt, die anschließend erneut aufgeschmolzen werden (#2). Als Quellen für die vorliegende Bilanzierung wurden die Studien #1-#3 untersucht. Die beiden letztgenannten stützen sich auf Primärdaten Deutscher und Schweizer marktbestimmender Hersteller mit dem Basisjahr ca. 1992. Ein Vergleich Deutscher und Schweizer Daten zeigt keine wesentlichen Unterschiede. Einen vollständigen Datensatz, der auch mit der Systematik von GEMIS kompatibel ist, stellt #1 (EMPA 1995) zur Verfügung. Dieser diente als Basis für die vorliegende Bilanzierung und wurde durch weitere Studien verifiziert und ergänzt. Die Datenqualität ist insgesamt als gut zu bezeichnen. Die Unsicherheit der Daten ist nach dem Vergleich der Studien als gering anzusehen. Verbesserungen des Datensatzes sind vor allen Dingen auf dem Wasserpfad, teilweise auch beim Rohstoffbedarf wünschenswert. Allokation: Als Nebenprodukte der Steinwollen-Herstellung fallen in geringen Mengen an Eisen und Granulat. Sie werden in dieser Studie nicht als Koppelprodukte betrachtet. Weder bei der Betrachtung physischer Parameter der Allokation noch bei der Betrachtung ökonomischer Parameter ergibt sich eine Signifikanz der Nebenprodukte. Daher wird keine Allokation zwischen den Steinwolle-Matten und den angesprochenen Nebenprodukten vorgenommen. Sämtliche betrachteten Prozeßparameter werden daher voll der Steinwolle angerechnet. Genese der Kennziffern Massenbilanz: Als Roh- und Hilfsstoffe werden massenmäßig vorwiegend Dolomit und Basalt in den Prozeß eingebracht (in GEMIS werden beide Stoffe mit den Daten der Extraktion des Kalksteins bilanziert). Neben den Primärrohstoffen werden auch Mineralien über Recyclingmaterial eingebracht. Dabei handelt es sich sowohl um interne Abfälle aus der Zerfaserung als auch um div. Wollabfälle von Baustellen und produktionsinterne Stäube (sie tauchen in der Input/Output-Bilanz von GEMIS nicht auf). Diese werden zusammen mit Zusatzsteinen (Felsbrocken/Kies) in Zement eingebunden als Briketts in den Prozeß eingebracht (#1). Bei der Aufstellung der einzelnen Rohstoffe bestehen leichte Abweichungen zwischen den deutschen und Schweizer Quellen (#2, #1). In der Gesamtsumme stimmen die Quellen jedoch sehr gut überein. Die Unterschiede beruhen auf Differenzen bei der Deklaration. In dieser Studie werden die Angaben der Schweizer Studie übernommen. Roh- und Hilfsstoffe, die weit weniger als 1 Masse% ausmachen (Ammoniumbicarbonat, Kalkhydrat, Salzsäure und Silan) werden aufgrund geringerer Relevanz und fehlender Vorketten nicht mitbilanziert. Zusätzlich zum aufgeführten Roh- und Hilfsstoffbedarf werden ca. 28 kg reiner Sauerstoff pro Tonne Steinwolle in den Prozeß eingebracht, um die Verbrennungsluft im Kupolofen anzureichern (#2). Nebenprodukte: Neben den Steinwollenmatten fällt ein Granulat der Steinwolle an, das nicht vollständig aufgefasert werden kann. Es wird jedoch nicht wieder in den Prozeß eingebracht, sondern als Schüttdämmstoff verwendet (#1). Außerdem fällt im Sumpf des Kupolofens Eisen an. Dieses ist als Eisen(II)- oder als Eisen(III)-Oxid in den Mineralien Basalt und Diabas enthalten. Als Folge der reduzierenden Ofenatmosphäre sammelt es sich in Ofensumpf und wird dort diskontinuierlich abgezogen (#2). Energiebedarf: Der Energiebedarf für die Herstellung der Steinwolle beträgt ca. 8170 MJ/t Steinwolle. Dabei gliedert er sich folgendermaßen nach den einzelnen Energieträgern: Tab.: Anteile Energieträger zur Energiebereitstellung bei der Herstellung von Steinwolle (#1+#3) Energieträger Menge in MJ/t Steinwolle Anteil in % Steinkohlenkoks 5115 63 Heizöl EL 1970 24 Strom 1085 13 Summe 8170 100 Steinkohlenkoks wird direkt im Schachtofen zum Schmelzen der Mineralien eingesetzt. Heizöl EL wird jeweils ungefähr zur Hälfte im Schmelzofen und in den Härteöfen eingesetzt. Der Strom wird unter anderem für Transportprozesse und die Rauchgasreinigung benötigt (#3). Prozessbedingte Luftemissionen: Prozeßbedingte Luftemissionen entstammen dem Kupolofen, dem Härteofen mit Kühlzone und der Sägeanlage. Die Abgase laufen alle über Filter im Falle des Kupolofens über eine weitergehende Rauchgasreinigung. Die besten verfügbaren Daten finden sich in #1 für die Schweiz. Sie werden in der vorliegenden Form in dieser Studie übernommen. Ein Vergleich mit #2 zeigt keine signifikanten Abweichungen. Wasserinanspruchnahme: Wasser wird vor allen Dingen und in großen Mengen zu Kühlzwecken eingesetzt. Von den 12,7 m³/t Steinwolle eingesetzten Wassers fallen 11,2 m³ als nicht oder nur gering verunreinigtes Abwasser an. Lediglich das in dieser Studie nicht betrachtete Sanitärwasser wird stärker verunreinigt einer Abwasserreinigung zugeführt (#1). Abwasserinhaltsstoffe: Da das Wasser vorwiegend zu Kühlzwecken eingesetzt wird, tritt keine nennenswerte stoffliche Verunreinigung auf. Reststoffe: Der mengenmäßig größte Teil der Reststoffe kann wieder in den Prozeß eingebracht werden. Weitere Abfälle wie Lösungsmittelabfälle, Altöle und Filtermaterial fallen nicht in nennenswerten Mengen an (#1). Sie werden in GEMIS nicht weiter betrachtet. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2010 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 160% Produkt: Baustoffe

Bedrohter See des Jahres 2012: Titicaca See in Peru und Bolivien

Seit 2004 ernennt der Global Nature Fund am 2. Februar 2012 jedes Jahr einen Bedrohten See des Jahres. 2012 wurde der Titicaca See nominiert. Der Titicaca See ist der größte Trinkwassersee in Südamerika und das höchste, kommerziell schiffbare Gewässer weltweit. In der kargen Hochebene der Anden, dem Altiplano in Peru und Bolivien, war und ist der Titicaca See als Trinkwasser- und Nahrungsquelle, v.a. durch seinen Fischreichtum, für die umliegende Bevölkerung von existentieller Bedeutung. Heute leben im Einzugsgebiet des Titicaca Sees ca. 2 Millionen Menschen. Dies hat eine starke Inanspruchnahme aller Ressourcen des Sees und seiner Uferzonen sowie der angrenzenden Landflächen zur Folge. In den vergangenen Jahrzehnten setzte man auf die Selbstreinigungskraft des Sees, weshalb die Klärung der anfallenden Abwässer im Einzugsgebiet nur unzureichend durchgeführt wurde. Heutzutage sind die gravierenden Folgen dieser Versäumnisse vielerorts zu sehen, die zusammen mit der massiven Übernutzung den stark bedrohten Zustand des Sees begründen und auch die zukünftige Bereitstellung der Lebensgrundlagen für viele Menschen und Tiere gefährden.

Der Alpensee ist Gewässertyp des Jahres 2021

Fast alle deutschen Alpenseen sind in gutem ökologischem Zustand – aber vom Klimawandel bedroht Chiemsee, Ammersee, Tegernsee, Starnberger See: beeindruckende Seen des Alpenvorlandes, die selbst überregional bekannt sind. Sie zählen zu insgesamt 14 Alpenseen in Deutschland. Allen gemeinsam ist das klare, kühle und vergleichsweise nährstoffarme Wasser. Zu starkes Algenwachstum gibt es in diesen Seen kaum. Dank der flächendeckenden Reinigung von Abwässern in Kläranlagen – und damit der Minimierung der Verunreinigungen – sind heute fast alle Alpenseen wieder in einem „guten“ oder „sehr guten“ ökologischen Zustand. Klimaveränderungen im Zuge des fortschreitenden Klimawandels werden in Zukunft jedoch auch die Alpenseen und die dortigen Ökosysteme belasten. Um ihre Widerstandsfähigkeit zu stärken, müssen die übrigen Belastungen durch den Menschen wie diffuse Einträge von Nähr- und Schadstoffen, Befestigung der Ufer oder Zerstörung von Schilfsäumen so weit wie möglich reduziert werden. Alpenseen sind im Vergleich insbesondere zu Seen des Norddeutschen Tieflandes insgesamt geringer belastet. Vor allem die Nährstoffeinträge sind niedriger, was ein geringes Algenwachstum und eine hohe Transparenz des Wassers zur Folge hat. Dies liegt in erster Linie an den alpinen Zuflüssen, die natürlicherweise nährstoffarm sind. Aber auch die mittlerweile flächendeckende Abwasserbehandlung durch Kläranlagen in Deutschland trägt zur Wasserqualität bei, die sich auch in einer vielfältigen Tier- und Pflanzenwelt zeigt. So finden sich in Alpenseen beispielsweise wieder bis in große Wassertiefen am Seegrund wachsende Armleuchteralgen. Typisch sind zudem der in seinem Bestand in Deutschland als „gefährdet“ eingestufte Edelkrebs sowie der Bergmolch. Aufgabe in den kommenden Jahrzehnten ist es, die Alpenseen auch für künftige Generationen zu bewahren und ihr ökologisches Gefüge zu schützen. Dafür sollten jegliche Stoffeinträge konsequent weiter reduziert und – wo möglich – verbaute Uferbereiche renaturiert werden, sodass sich Flachwasserbereiche wieder naturnah entwickeln können. Die Klimaerwärmung und die dadurch steigenden Wassertemperaturen ändern das Durchmischungsregime und die Wassermengen der Zuflüsse. Um die Seen gegenüber diesen veränderten Umweltbedingungen widerstandsfähiger zu machen, muss es oberstes Ziel sein, die übrigen anthropogenen Belastungen so weit wie möglich zu reduzieren. Bereits zum elften Mal benennt das Umweltbundesamt aus Anlass des Internationalen Weltwassertags der Vereinten Nationen am 22. März den Gewässertyp des Jahres. Ziel ist, auch als Beitrag zur Wasserdekade 2018 bis 2028 der Vereinten Nationen, auf die Vielfalt der Gewässer in Deutschland aufmerksam machen. Intakte Gewässer sind die Lebensadern einer Landschaft und für die Menschen äußerst wertvoll. Ganz in diesem Sinne steht der diesjährige Weltwassertag unter dem Motto „Valuing Water“ – „Der Wert des Wassers“. Den Zustand der Gewässer zu überwachen, Defizite zu identifizieren und Maßnahmen zum Schutz der Gewässer abzuleiten, wird in der Europäischen Union seit dem Jahr 2000 einheitlich durch die EU-Wasserrahmenrichtlinie geregelt. Viele Gewässer in Deutschland verfehlen einen guten ökologischen Zustand auf Grund von zu hohen stofflichen Belastungen und vielfältiger struktureller Veränderungen. Es bedarf einer stetigen Anstrengung, diese Defizite zu minimieren und die Gewässer in einem ökologisch intakten Zustand zu erhalten.

Kläranlagen leisten einen Beitrag zum Klimaschutz

Bei der Abwasserreinigung können Städte und Gemeinden viel Energie sparen Die mehr als 10.000 kommunalen Kläranlagen in Städten und Gemeinden brauchen viel Energie: Sie sind für durchschnittlich fast 20 Prozent des Stromverbrauchs aller kommunalen Einrichtungen verantwortlich. Kläranlagen benötigen so fast 4.400 Gigawattstunden Strom pro Jahr, was der Stromerzeugung (Kapazität) eines modernen Kohlekraftwerkes entspricht und stoßen so pro Jahr rund 3 Millionen Tonnen des Klimagases Kohlendioxid (CO2) aus. Dieser Ausstoß lässt sich ohne große zusätzliche Investitionen um ein Drittel senken. Besonders vielversprechend für Kommunen, die das Klima schützen möchten: Eine energiesparendere Belüftung der Belebungsbecken sowie die Energieerzeugung aus den Faulgasen der Klärschlämme in Blockheizkraftwerken. Ein neues Forschungsprojekt des Umweltbundesamtes (UBA) zeigt, mit welchen Maßnahmen Kläranlagen zum Klimaschutz beitragen können – und zwar, ohne Reinigungsleistung und Betriebssicherheit zu beeinträchtigen. Die größten Stromfresser bei der Abwasserbehandlung sind die Belüftungsanlagen des Belebungsbeckens. Dort geschieht - unter Zufuhr von Sauerstoff aus der Luft - der biologische Abbau der Schadstoffe. Der Stromverbrauch der Belüfter könnte durchschnittlich um 30 Prozent sinken, falls die Kommunen erstens Elektromotoren mit der höchsten Effizienzklasse verwendeten, zweitens bessere Regelungstechnik einsetzten und drittens Druck- und Verbrauchsmessgeräte einbauten, die Betriebsstörungen oder Verschleiß der Anlage rechtzeitig anzeigen. Viel Energie schlummert auch im Klärschlamm: Aus ihm können die Kommunen Faulgas gewinnen, aus dem sie in Blockheizkraftwerken Energie erzeugen können. Die Faulgasnutzung lohnt sich vor allem in großen Kläranlagen mit mehr als 10.000 angeschlossenen Einwohnerinnen und Einwohnern. Kläranlagenbetreiber nutzen Faulgase zum Teil schon heute; eine optimale Betriebsführung kann die Energieausbeute jedoch annähernd verdoppeln. Die Klärschlämme kleinerer Anlagen, für die sich die Faulgaserzeugung nicht lohnt, lassen sich am günstigsten verwerten, in dem man diese mit Abwärme aus Kraft- oder Zementwerken oder mit Solarenergie trocknet und anschließend als Ersatzbrennstoff verwendet. Ein energetisch günstiger Ersatzbrennstoff ist auch der ausgefaulte und getrocknete Klärschlamm der großen Anlagen. Das Wasserhaushaltsgesetz fordert den Einsatz energiesparender Technik bei der Abwasserreinigung: Für die Kommunen bieten sich gute Chancen, dem gerecht zu werden. So freuen sich das ⁠ Klima ⁠ und der Kämmerer.

Schmerzmittel belasten deutsche Gewässer

Jährlich mehrere hundert Tonnen an Arzneimitteln im Abwasser In deutschen Gewässern und Böden lassen sich Arzneimittelrückstände mittlerweile immer häufiger nachweisen. Das belegen aktuelle Daten aus Forschungsprojekten und der Gewässerüberwachung. Jeden Tag gelangen mehrere Tonnen an Arzneimittelwirkstoffen in die Umwelt, hauptsächlich durch die menschliche Ausscheidung, mehrere hundert Tonnen pro Jahr zusätzlich durch die unsachgemäße Entsorgung von Altmedikamenten über die Toilette. Wie sich diese Substanzen auf die Umwelt auswirken, wird derzeit nicht systematisch untersucht. Diese Lücke muss nach Auffassung des Umweltbundesamtes (UBA) ein zulassungsbegleitendes Umweltmonitoring schließen. „Die Vorsorge beim Umgang mit Arzneimittelrückständen muss verbessert werden, denn diese Stoffe können problematisch für die Umwelt sein. Eine bessere Überwachung soll helfen, Belastungsschwerpunkte und ökologische Auswirkungen von Medikamenten zu erkennen und die medizinische Versorgung umweltverträglicher zu gestalten.“, erklärt UBA-Präsident Jochen Flasbarth. Vorkommen und Auswirkungen von Arzneimitteln in der Umwelt werden nach Meinung des Umweltbundesamtes unterschätzt. Wegen des demografischen Wandels unserer Gesellschaft wird die Konzentration von Humanarzneimitteln in der Umwelt vermutlich noch weiter zunehmen. Jochen Flasbarth: „Das ⁠ UBA ⁠ empfiehlt daher, ein Umweltmonitoring für Arzneimittel einzuführen. Es soll bereits im Zulassungsprozess für Medikamente verankert werden. Dadurch kann der Schutz der Umwelt gestärkt und die Versorgung der Patienten umweltverträglicher gestaltet werden.“ Eine aktuelle Literaturstudie, die im Auftrag des Umweltbundesamtes durchgeführt wurde, führt die aus Umweltsicht besonders problematischen Arzneimittel auf. Die Studie enthält Daten zu Verhalten und Vorkommen von Arzneimitteln in der Umwelt, priorisiert nach Verbrauchsmenge, Umweltkonzentration und umweltschädigendem Potenzial. Von den 156 in Deutschland in verschiedenen Umweltmedien nachgewiesenen Arzneimittelwirkstoffen wurden 24 mit hoher Priorität eingestuft. Das bedeutet, dass diese Stoffe ein hohes Potential haben, Umweltorganismen zu schädigen. Einer dieser Wirkstoffe ist das weit verbreitete Schmerzmittel „Diclofenac“, welches Nierenschäden in Fischen hervorrufen kann und mittlerweile in sehr vielen Gewässern zu finden ist. Es steht deshalb auch auf der EU-Kandidatenliste für neue so genannte prioritäre Stoffe zur EG-⁠ Wasserrahmenrichtlinie ⁠. Arzneimittel gelangen hauptsächlich mit dem häuslichen Abwasser in die Umwelt. Die meisten Stoffe werden nach der Einnahme - oft unverändert - wieder ausgeschieden. Schätzungsweise mehrere hundert Tonnen pro Jahr nicht verbrauchter Medikamente entsorgen viele Bürger unsachgemäß direkt über Spüle oder Toilette. Da viele Kläranlagen heute noch nicht in der Lage sind, alle Stoffe rückstandslos abzubauen oder zurückzuhalten, erreicht der Rest, wenn auch stark verdünnt, die Flüsse und kann dort besonders empfindliche Organismen wie Fische dauerhaft schädigen. Um gezielt Minderungsmaßnahmen bei der Abwasserreinigung in Kläranlagen ergreifen zu können, muss die Belastungssituation mit solchen Problemsubstanzen jetzt identifiziert werden. Selbst im Trinkwasser können sehr geringe Konzentrationen enthalten sein. Pro Liter Wasser handelt sich dabei um Bruchteile von Mikrogramm. Zur Demonstration: Ein Mikrogramm pro Liter entspricht etwa der Zuckerkonzentration in einem 50 m-Schwimmbecken, in dem ein Stück Würfelzucker aufgelöst wurde. Trinkwasserhygienisch sind diese Arzneimittelspuren zwar unerwünscht, für den Menschen besteht dadurch aber keine Gesundheitsgefahr. Alle jetzt zu treffenden Maßnahmen zum Schutz des Trinkwassers dienen deshalb der Vorsorge und langfristigen Versorgungssicherheit, nicht der Abwehr konkreter Risiken. Die Prüfung der Umweltwirkungen von Arzneimitteln ist EU-weit fester Bestandteil der Zulassungsverfahren. In Deutschland ist das Umweltbundesamt seit 1998 für die Umweltrisikobewertung von Human- und Tierarzneimitteln zuständig. Im Falle eines Umweltrisikos kann das Umweltbundesamt Auflagen zur Risikominderung erwirken oder bei Tierarzneimitteln sogar die Zulassung verweigern. Die Umweltrisikobewertung bei der Zulassung beruht u.a. auf berechneten Umweltkonzentrationen. Ein systematisches ⁠ Monitoring ⁠ der tatsächlichen Umweltkonzentrationen gibt es bisher nicht. Das soll sich nach Wunsch des Umweltbundesamtes in Zukunft ändern. Ein an die Zulassung gekoppeltes Monitoring kann dazu beitragen, die tatsächlichen Umweltkonzentrationen von als kritisch eingeschätzten Arzneimitteln zu bestimmen und das Umweltrisiko besser einzuschätzen.

Fabrik\Palmöl-ID (mit Biogas)-2030/en

Daten zur Palmölextraktion und Raffination (aggregiert) in Indonesien nach #1, CH4 aus Abwasserreinigung wird zu Biogas umgesetzt und intern genutzt, daher kein externer Strombezug; Kosten eigene Schätzung Auslastung: 8000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Brennstoffe-Bio-fest Flächeninanspruchnahme: 100000m² gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2030 Lebensdauer: 20a Leistung: 10MW Nutzungsgrad: 25% Produkt: Brennstoffe-Bio-flüssig Verwendete Allokation: Allokation nach Energieäquivalenten

Xtra-Rest\Klärgas

Anfall von Klärgas als Nebenprodukt bei der Abwasserreinigung (=Faulgas aus dem Kärschlamm), ohne vorgelagerte Prozeßketten und Emissionen Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Ressourcen gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2010 Lebensdauer: 20a Leistung: 1MW Nutzungsgrad: 100% Produkt: Brennstoffe-Bio-Gase

Fabrik\Palmöl-iLUC50% (Acker)-ID-2030/en

Daten zur Palmölextraktion und Raffination (aggregiert) in Indonesien nach #1, CH4 aus Abwasserreinigung wird zu Biogas umgesetzt und intern genutzt, daher kein externer Strombezug; Kosten eigene Schätzung Auslastung: 8000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Brennstoffe-Bio-fest Flächeninanspruchnahme: 100000m² gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2030 Lebensdauer: 20a Leistung: 10MW Nutzungsgrad: 25% Produkt: Brennstoffe-Bio-flüssig Verwendete Allokation: Allokation nach Energieäquivalenten

Fabrik\Palmöl-dLUC (Acker)-ID-2030/en

Daten zur Palmölextraktion und Raffination (aggregiert) in Indonesien nach #1, CH4 aus Abwasserreinigung wird zu Biogas umgesetzt und intern genutzt, daher kein externer Strombezug; Kosten eigene Schätzung Auslastung: 8000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Brennstoffe-Bio-fest Flächeninanspruchnahme: 100000m² gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2030 Lebensdauer: 20a Leistung: 10MW Nutzungsgrad: 25% Produkt: Brennstoffe-Bio-flüssig Verwendete Allokation: Allokation nach Energieäquivalenten

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