Die Energie- und Lieferkrise resultierend aus dem Krieg in der Ukraine haben besonders die Abwasserentsorger in große Schwierigkeiten gebracht. Ziel dieses Forschungsberichts ist es, die benötigte Fällmittelmenge für Deutschland hinsichtlich chemischer Phosphorelimination zu ermitteln, sowie die voraussichtlichen Fehlmengen aufgrund der Mangellage zu berechnen. Weiterhin werden Lösungsmöglichkeiten identifiziert, wie Fällmittel eingespart oder substituiert werden kann. Es werden Hilfestellungen für die Praxis und Modifikationen des Betriebsablaufes formuliert, und wie sich der verfahrenstechnische Einfluss von regulatorischen Änderungen auf den Betrieb auswirkt. Veröffentlicht in Texte | 56/2024.
In der Folge des Angriffskriegs der Russischen Föderation auf die Ukraine und der darauf zurückzuführenden Verwerfungen an den internationalen Energiemärkten zeichnet sich eine massive Verknappung von Betriebsmitteln für die Abwasserbehandlung (insbes. Eisensalze als Fällmittel für die Phosphor-Elimination in Kläranlagen) ab. Es ist zu erwarten, daß die Fällmittel bereits alsbald nur noch zu einem sehr hohen Preis oder auch überhaupt nicht mehr zu Verfügung stehen. Infolgedessen kann nicht ausgeschlossen werden, daß insbesondere die in der Abwas-serverordnung festgelegten Grenzwerte für Phosphor und die Überwachungswerte nach dem Abwasserabgabengesetz teilweise erheblich überschritten werden. Das Gutachten untersucht, wie diese Situation unter ordnungs- und abgabenrechtlichen Gesichtspunkten einzuschätzen ist und welche Handlungsoptionen die Regelungen den Behörden und den Betreibern eröffnen. Quelle: Forschungsbericht
Im Erfassungszeitraum 2003-2013 wurden im Land Berlin 38 Fischarten nachgewiesen, davon neun nicht einheimische. Gegenüber 2003 erweiterte sich das Arteninventar um weitere fünf Arten. Davon sind vier der fünf Arten Neozoa, d.h. gebietsfremde Arten. Dazu gehören der Bachsaibling, der Blaubandbärbling, der gemeine Sonnenbarsch und die Goldorfe. Die einheimische Schmerle, eine im Land Berlin seit 1920 verschollene Art, wurde 2010 zum ersten Mal wieder im Berliner Teil des Neuenhagener Mühlenfließes (Erpe) nachgewiesen. Hingegen wurde eine gebietsfremde Art, die Regenbogenforelle, aktuell nicht mehr nachgewiesen. Wie schon in der Ausgaben 2004 findet die Systematik europäischer Fischarten von Kottelat (1997) Anwendung. Ebenso wird die dort verwendete Definition von nicht einheimischen Arten (allochthon, Neozoa) verwendet. Als Ergebnis einer internationalen Arbeitsgruppe "Neozoa/Neophyten" wurde das Jahr 1492, die offizielle Entdeckung der "Neuen Welt" durch Kolumbus, als Schwellenjahr für die Betrachtung einer Art als allochthon festgelegt, weil danach die Austauschprozesse von Gütern, Waren und auch Lebewesen zwischen den Kontinenten immens zunahmen. Nach 1492 eingebürgerte Fischarten gelten als allochthon, nicht heimisch (Kinzelbach 1996, Kowarik 2003). Im Gegensatz dazu legt die Berliner Landesfischereiordnung (LFischO)fest, alle bis 1900 eingebürgerten Fischarten als einheimisch zu betrachten. Bezogen auf Fischbesatzmaßnahmen gilt für den Besatz mit heimischen Fischarten einen Anzeigepflicht und bei nicht heimischen und gebietsfremden Fischarten einen Genehmigungspflicht bei der unteren Fischereibehörde. Die in Berlin wirtschaftlich und insbesondere anglerisch bedeutsamen Arten Karpfen und Giebel werden im Gegensatz zur Ausgabe 1993 nicht weiter als allochthon betrachtet, da sie nachweislich bereits zwischen 530 und 1100 das Elbeeinzugsgebiet, einschließlich Havel und Spree besiedelten (Hoffmann 1994). Häufigste Fischarten in Berliner Gewässern sind nach wie vor Plötze, Barsch und erstmals bis 2013 auch der Hecht. Dicht gefolgt sind diese drei Fischarten von Aal, Blei, Schleie und Rotfeder , alle Arten mit unterschiedlichen Entwicklungstendenzen (Tab. 1). Die aktuelle Rote Liste der Fische und Rundmäuler Berlins weist gegenüber der Roten Liste aus dem Jahr 2005 einen positiven Entwicklungstrend auf. Es wurden insgesamt elf Arten in ihrer Gefährdung zurückgestuft, d.h. deren Bestände haben sich positiv entwickelt und 23 Arten blieben unverändert. Für keine einzige Art haben sich die Eingruppierung und damit die Bewertung ihrer Gefährdung verschlechtert (vgl. Tabelle 1, SenStadtUm 2013a). Die dramatischsten Bestandseinbrüche gab es bei der Karausche , mit 16 erloschenen Vorkommen in den letzten zehn Jahren, weshalb diese Art in der aktuellen Roten Liste weiterhin als stark gefährdet eingestuft wurde. Mit der letzten Änderung der Berliner Landesfischereiordnung (LFischO) im Jahr 2012 wurde eine ganzjährige Schonzeit der Karausche eingeführt. Deutlich zurückgegangen sind die Vorkommen der Neozoa Gras-, Marmor- und Silberkarpfen . Diese Arten können sich in den Berliner Gewässern nicht natürlich reproduzieren und dürfen nicht mehr besetzt werden. Zunehmende Tendenzen zeigten sich bei den in Berlin präsenten FFH-Arten Steinbeißer und Schlammpeitzger. Da die Berliner Gewässer strukturell kaum verändert wurden, im Bereich der Regierungsbauten die Degradierung der Spree sogar noch zugenommen hat, ist die Zunahme der Fischartenzahl insbesondere auf eine verbesserte Wasserqualität zurückzuführen. Ausdruck dessen sind auch die verhältnismäßig hohe Zahl der Rückstufungen in der Roten Liste. Heute zeigen die sog. Weißfische ein gutes bis sehr gutes Individualwachstum, was insbesondere auch auf ein gutes Weißfischmanagement zurückzuführen ist. Hier wirken sich die Verwendung phosphatfreier Waschmittel, die flächendeckende Einführung der Phosphateliminierung oder -fällung in den Klärwerken, ein reduzierter Düngemitteleinsatz in der Landwirtschaft im Spree- und Haveleinzugsgebiet positiv auf die Verringerung der Nährstofffracht in den Gewässern aus. Wie erheblich die Reduzierung der Phosphatfracht ausfiel, kann man z.B. daran ermessen, dass der Einwohnergleichwert von 4,2 g Phosphor pro Tag (g P/d) auf 1,8 g P/d korrigiert wurde, was eine Folge der weiten Verbreitung P-freier Waschmittel und effizienter P-Eliminierungen in den Kläranlagen ist (Behrendt et al. 1999).Zudem tragen die laufenden Maßnahmen zur Sanierung des Berliner Mischsystems zu einer weiteren Gewässerentlastung bei. Mischwasserüberläufe, bei denen unbehandeltes Abwasser und belastetes Regenwasser direkt in die Gewässer gelangen, können bei Starkregen zu Fischsterben führen. Im Gewässer setzen Bakterien das organische Material unter Verbrauch von Sauerstoff zügig um. Bei sehr starken Regenfällen und einhergehenden massiven Mischwasserzuläufen ist die Sauerstoffzehrung so hoch, dass ganze Gewässerstrecken sauerstofffrei sind. Fischsterben ist unvermeidlich. Durch umfassende Maßnahmen in den letzten Jahren konnten die Mischwasserüberläufe bereits deutlich reduziert werden, infolge dessen fischkritische Zustände deutlich seltener als früher auftreten. Die Sanierungsmaßnahmen werden sich bis zum Jahr 2020 erstrecken. Darüber hinaus betreibt der Berliner Senat ein Belüftungsschiff , das bei sinkenden Sauerstoffwerten im Sommer für einen künstlichen Eintrag sorgt. Die regelmäßige Überwachung der sommerlichen Sauerstoffverhältnisse werden durch stationäre online-Messstellen und ergänzend durch Längsprofilfahrten bei kritischen Wetterperioden vorgenommen. Neben den direkten Maßnahmen zur Verbesserung der Wasserqualität und der Sauerstoffverhältnisse, profitierten die Fische vom Berliner Röhrichtschutzprogramm , den Bemühungen zur Anlage und Pflege von Hechtlaichwiesen , z.B. in den Tiefwerder Wiesen, sowie den von allen Fischereiberechtigten aus den Einnahmen des Angelkartenverkaufs finanzierten Besatzmaßnahmen mit Karpfen, Schleie und Hecht. Zudem werden Besatzmaßnahmen mit dem Europäischen Aal im Rahmen eines EU-geförderten Projekts durchgeführt.
Im Erfassungszeitraum 1993-2002 wurden im Land Berlin 34 Fischarten nachgewiesen, davon sechs nicht einheimische. Gegenüber 1993 erweiterte sich das Arteninventar um eine allochthone Fischart, den Marmorkarpfen , einen aus China stammenden Cypriniden, der insbesondere in den 1980er Jahren aus fischereiwirtschaftlichen Gründen besetzt wurde. Darüber hinaus ist in Berlin eine zweite Zwergwelsart bekannt, der Schwarze Zwergwels (_Ameiurus melas_). Diese Art wurde bereits von Doering & Ludwig (1992) für die Berliner Tiergartengewässer beschrieben, konnte aber auch in der aktuellen Kartendarstellung nicht berücksichtigt werden, da die rezenten Fangmeldungen beide Arten nicht unterscheiden, weshalb ihre Vorkommen nicht klar gegeneinander abgrenzbar sind (Wolter et al. 2003). Nach 1993 hat insbesondere die grundlegende Arbeit von Kottelat (1997) Ordnung in das taxonomische Chaos der Systematik europäischer Süßwasserfische gebracht. Folgerichtig änderten sich bei verschiedenen Fischarten die wissenschaftlichen Artnamen gegenüber der letzten Ausgabe der Karte. Neben dieser eher redaktionellen Änderung, wurde die Betrachtung einer Art als nicht einheimisch (allochthon, Neozoe) grundlegend modifiziert. Als Ergebnis einer internationalen Arbeitsgruppe "Neozoen/Neophyten) wurde das Jahr 1492 , die offizielle Entdeckung der "Neuen Welt" durch Kolumbus, als Schwellenjahr für die Betrachtung einer Art als allochthon festgelegt, weil danach die Austauschprozesse von Gütern, Waren und auch Biota zwischen den Kontinenten immens zunahmen. Nach 1492 eingebürgerte Fischarten gelten als allochthon, nicht heimisch (Kinzelbach 1996, Kowarik 2003). In krassem Widerspruch dazu legt die neue Landesfischereiordnung Berlin (LFischO, GVbl. Berlin 57, Nr. 54 vom 22. Dezember 2001) fest, aus Gründen der Vereinfachung fischereiwirtschaftlicher Besatzmaßnahmen (Wegfall der Genehmigungspflicht), alle bis 1900 eingebürgerten Fischarten als einheimisch zu betrachten. Allerdings ist diese festgelegte Vereinfachung des Verwaltungsvorganges bei Fischbesatz fischfaunistisch eine Marginalie, da die nach der strengeren Definition verbleibenden Neozoen in Berliner Gewässern wirtschaftlich ohne Bedeutung und deshalb trotz uneingeschränkter Besatzmöglichkeit in ständigem Rückgang der Vorkommen begriffen sind (vgl. Tab. 1 ). Die in Berlin wirtschaftlich und insbesondere anglerisch bedeutsamen Arten Karpfen und Giebel werden im Gegensatz zur Ausgabe 1993 nicht weiter als allochthon betrachtet, da sie nachweislich bereits zwischen 530 und 1100 das Elbeeinzugsgebiet, einschließlich Havel und Spree besiedelten (Hoffmann 1994). Häufigste Fischarten in Berliner Gewässern sind nach wie vor Plötze und Barsch , dicht gefolgt von Aal, Hecht, Blei, Schleie und Rotfeder , alle Arten mit steigender Tendenz (Tab. 1). Die dramatischsten Bestandseinbrüche gab es bei der Karausche , mit 16 erloschenen Vorkommen in den letzten zehn Jahren, weshalb diese Art in der aktuellen Roten Liste als stark gefährdet eingestuft wurde . Der Bitterling , eine sog. "FFH-Art", deren Erhalt besondere Aufmerksamkeit erfordert, büßte 80 % seiner 1993 vorhandenen Vorkommen ein. Heute existieren noch zwei reproduktive Bestände (Wolter et al. 2003). Vergleichbar dramatisch, aber aus naturschutzfachlichen Gründen nicht unerwünscht, nahmen die Vorkommen der Neozoen Regenbogenforelle, Gras- und Silberkarpfen ab. Diese Arten können sich in den Berliner Gewässern nicht natürlich reproduzieren und werden aufgrund der o.g. fehlenden wirtschaftlichen Bedeutung, bzw. im Falle der Regenbogenforelle, des Fehlens geeigneter Gewässer, nicht weiter besetzt. Stark zunehmende Tendenz zeigte eine andere in Berlin präsente FFH-Art, der Steinbeißer . Analog dazu entwickelten sich auch die Bestände weiterer typischer Flussfischarten positiv, wie Aland und Rapfen . Da die Berliner Gewässer strukturell kaum verändert wurden, im Bereich der Regierungsbauten die Degradierung der Spree sogar noch zugenommen hat, ist die Zunahme der Flussfischarten insbesondere auf eine verbesserte Wasserqualität zurückzuführen. Ausdruck dessen sind auch die verhältnismäßig hohe Zahl der Rückstufungen in der Roten Liste und dass das 1993 diskutierte Massenfisch"problem" der Vergangenheit angehört. Heute zeigen die sog. Weißfische ein gutes bis sehr gutes Individualwachstum. Hier wirken sich die Verwendung phosphatfreier Waschmittel, die flächendeckende Einführung der Phosphateliminierung oder -fällung in den Klärwerken sowie ein reduzierter Düngemitteleinsatz in der Landwirtschaft im Spree- und Haveleinzugsgebiet positiv auf die Verringerung der Nährstofffracht in den Gewässern aus. Wie erheblich die Reduzierung der Phosphatfracht ausfiel, kann man z.B. daran ermessen, dass der Einwohnergleichwert von 4,2 g Phosphor pro Tag (g P/d) auf 1,8 g P/d korrigiert wurde, was eine Folge der weiten Verbreitung P-freier Waschmittel und effizienter P-Eliminierungen in den Kläranlagen ist (Behrendt et al. 1999). Zudem tragen die laufenden Maßnahmen zur Sanierung des Berliner Mischsystems zu einer weiteren Gewässerentlastung bei. Mischwasserüberläufe, bei denen unbehandeltes Abwasser und belastetes Regenwasser bei Starkregen direkt in die Gewässer gelangen, können zu Fischsterben führen. Im Gewässer setzen Bakterien das organische Material unter Verbrauch von Sauerstoff zügig um. Bei sehr starken Regenfällen und einhergehenden massiven Mischwasserüberläufen ist die Sauerstoffzehrung so hoch, dass ganze Gewässerstrecken sauerstofffrei sind. Fischsterben sind unvermeidlich. Durch umfassende Maßnahmen in den letzten Jahren konnten die Mischwasserüberläufe bereits deutlich reduziert werden, infolge dessen fischkritische Zustände deutlich seltener als früher auftreten . Die Sanierungsmaßnahmen werden sich bis zum Jahr 2020 erstrecken. Darüber hinaus betreibt der Berliner Senat mehrere Belüftungsanlagen und unterhält ein Belüftungsschiff , die bei sinkenden Sauerstoffwerten im Sommer für einen künstlichen Eintrag sorgen. Die regelmäßige Überwachung der sommerlichen Sauerstoffverhältnisse werden durch 10 stationäre online-Messstellen und ergänzend durch Längsprofilfahrten bei kritischen Wetterperioden vorgenommen. Neben den direkten Maßnahmen zur Verbesserung der Wasserqualität und der Sauerstoffverhältnisse, profitierten die Fische vom Berliner Röhrichtschutzprogramm , den Bemühungen zur Anlage von Hechtlaichwiesen , z.B. in den Tiefwerder Wiesen, von der Ausweisung von Laichschongebieten sowie den von allen Fischereiberechtigten aus den Einnahmen des Angelkartenverkaufs finanzierten Besatzmaßnahmen mit Aal und Hecht. Nach wie vor besonders auffällig ist der relative Artenreichtum der Kleingewässer . Sie beherbergen oft deutlich mehr Fischarten, als unter natürlichen Bedingungen zu erwarten wären. Die Mehrzahl der eingebrachten Arten ist unter den gegebenen Gewässerbedingungen allerdings nicht fortpflanzungsfähig und werden ständig neu eingesetzt. Insgesamt wurden 24 der in Berlin nachgewiesenen Fischarten auch in Kleinstgewässern festgestellt (vgl. Tab. 2), während die für diesen Gewässertyp charakteristische Fischfauna lediglich acht Arten umfasst: Giebel, Karausche, Karpfen, Moderlieschen, Rotfeder, Schleie sowie mit Einschränkungen Hecht und Barsch. Für die Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie sind alle Fließgewässer mit einem Einzugsgebiet größer 10 km 2 und Landseen größer 0,5 km 2 bewertungsrelevant. Für diese Gewässer können der Karte wertvolle Informationen zum potentiellen Arteninventar entnommen werden. Für eine Einstufung der Gewässer bis 2006 auf der Grundlage der Bewertungsverfahren nach Wasserrahmenrichtlinie sind allerdings noch weitere Bestandserfassungen und wissenschaftliche Untersuchungen zum ökologischen Potential urbaner Gewässer erforderlich.
Die Kläranlage Neuss- Süd hat eine Ausbaugröße der mechanischen Stufe von 121.200 Einwohnerwerten und von der biologischen Stufe von 92.200 EW. Die Dif-ferenz rührt daher, dass nach der mechanischen Stufe ein Abwasseranteil von ent-sprechend etwa 29.000 EW zur Kläranlage Neuss- Ost übergeleitet wird. Diese Überleitung soll aufgrund der hohen Auslastung der KA Neuss- Ost aufgegeben werden. Dieses macht den hydraulischen Ausbau der biologischen Stufe der Klär-anlage Neuss- Süd notwendig. Zudem sollen mit dem Ausbau die weitergehenden Anforderungen an die Phosphorelimination erfüllt werden. Es ist geplant die Kläranlage um ein neues Nachklärbecken 3 zu erweitern sowie eine Tuchfiltration zur weitergehenden Phosphorelimination zu errichten. Zudem sind als weitere untergeordnete Teilprojekte der Bau einer neuen Zulaufleitung von der Vorklärung zur Belebung 1, die maschinentechnische Erneuerung der Prozess-lufterzeugung und der Belüfterelemente und einige weitere Optimierungsmaßnah-men vorgesehen. Im Bereich des Betriebsgebäudes ist zudem der Bau eines neuen Gasspeichers sowie die Aufstellung eines Notstromaggregates geplant.
Das Landratsamt Unterallgäu beabsichtigt dem Markt Kirchheim für das Einleiten von mechanisch-vollbiologisch gereinigtem Abwasser aus der sanierten Kläranlage des Marktes Kirchheim auf den Grundstücken Fl.Nrn. 988 und 989 der Gemarkung Derndorf über den Schmidangergraben in die Flossach eine gehobene wasserrechtliche Erlaubnis befristet bis zum 31.12.2043 unter Beachtung der notwendigen Fällmittelstation zur Phosphorelimination am Ablauf der Kläranlage zu erteilen.
Die Energie- und Lieferkrise resultierend aus dem Krieg in der Ukraine haben besonders die Abwasserentsorger in große Schwierigkeiten gebracht. Ziel dieses Forschungsberichts ist es, die benötigte Fällmittelmenge für Deutschland hinsichtlich chemischer Phosphorelimination zu ermitteln, sowie die voraussichtlichen Fehlmengen aufgrund der Mangellage zu berechnen. Weiterhin werden Lösungsmöglichkeiten identifiziert, wie Fällmittel eingespart oder substituiert werden kann. Es werden Hilfestellungen für die Praxis und Modifikationen des Betriebsablaufes formuliert, und wie sich der verfahrenstechnische Einfluss von regulatorischen Änderungen auf den Betrieb auswirkt.
Indikator: Eutrophierung von Flüssen durch Phosphor Die wichtigsten Fakten An mehr als der Hälfte aller Messstellen an deutschen Flüssen werden zu hohe Phosphor-Konzentrationen gemessen und die Gewässergüte muss herabgestuft werden. Messstellen mit hohen Konzentrationen sind seit Beginn der 1980er Jahre um rund ein Drittel zurückgegangen. Extreme Belastungen treten nur noch selten auf. Ziel der Nachhaltigkeitsstrategie ist es, die Phosphor-Orientierungswerte spätestens 2030 in allen Gewässern einzuhalten. Dafür muss die Landwirtschaft ihre Düngepraxis verändern und besonders kleine Kläranlagen die Phosphorelimination an den Stand der Technik anpassen. Welche Bedeutung hat der Indikator? Die Gewässer Deutschlands sind mehrheitlich in keinem guten Zustand (siehe Indikatoren zum ökologischen Zustand der Flüsse , Seen und Meere ). Die Überdüngung der Gewässer ( Eutrophierung ) mit Phosphor ist eines der größten Probleme, weil es ein übermäßiges Wachstum von Algen und Wasserpflanzen auslöst. Sterben diese ab, werden sie von Mikroorganismen zersetzt. Dabei wird viel Sauerstoff verbraucht. Sauerstoffdefizite im Gewässer wirken sich auf Fische und andere aquatische Organismen negativ aus; in Extremsituationen kann es zu Fischsterben führen. Um die Überdüngung zu vermeiden, muss vor allem die Belastung durch Phosphor verringert werden. Wie ist die Entwicklung zu bewerten? Anfang der 1980er Jahre wurden an fast 90 % aller Messstellen überhöhte Phosphorgehalte gemessen. Seit 2018 liegt der Anteil bei knapp 60 %. Betrachtet man die unterschiedlichen Güteklassen, sieht man eine weitere Verbesserung: Insgesamt ist der Anteil der stärker belasteten Gewässer zurückgegangen. Zu dieser Verbesserung haben vor allem die Einführung phosphatfreier Waschmittel und die Phosphatfällung in den größeren Kläranlagen beigetragen. Derzeit bestehen Engpässe bei der Lieferung von Fällmitteln (z.B. Aluminiumsalze), mit denen der Phosphor in Kläranlagen aus dem Abwasser entfernt wird. Stehen diese Chemikalien zur Abwasserreinigung nicht in ausreichender Menge zur Verfügung, hat dies eine Erhöhung der Phosphorkonzentrationen im Gewässer zur Folge. Nach der europäischen Wasserrahmenrichtlinie (EU-RL 2000/60/EG) müssen alle Gewässer bis 2027 einen guten ökologischen Zustand erreichen. In Deutschland haben fast zwei Drittel der Gewässer hierfür zu hohe Phosphorgehalte. Um die Einträge in Gewässer zu reduzieren, schreibt die neue Düngeverordnung vor, auf Böden mit hohen Phosphorgehalten wenig Gülle oder phosphorhaltige Mineraldünger auszubringen. In eutrophierten Gebieten können die Anforderungen verschärft werden. Ob dies ausreicht, wird ein Wirkungsmonitoring zeigen. Daneben soll die Abwasserverordnung nach einer Anpassung regeln, dass auch kleine Kläranlagen Phosphor nach dem Stand der Technik entfernen. In größeren Anlagen erfolgt dies bereits. Gemäß Ziel 6.1.a der Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung sind die Orientierungswerte für Phosphor spätestens im Jahr 2030 einzuhalten. Wie wird der Indikator berechnet? Die Bundesländer übermitteln dem Umweltbundesamt Messwerte von etwa 250 repräsentativen Messstellen. Für die Einordnung in eine Gewässergüteklasse wird der Mittelwert der Phosphor-Konzentration mit der Konzentration verglichen, die für den guten ökologischen Zustand in dem jeweiligen Gewässertyp nicht überschritten werden sollte (OGewV 2016) . Sie liegen je nach Fließgewässertyp zwischen 0,1 und 0,15 mg/l Phosphor (bei einem Typ 0,3 mg/l) sowie in Übergangsgewässern bei 0,045 mg/l. Der Indikator entspricht dem Anteil der Messstellen, die diese Orientierungswerte nicht einhalten.
Die VERA Klärschlammverbrennung GmbH übernimmt die Rückstände aus der Abwasserbehandlung des Klärwerks Hamburg und verwertet diese thermisch in einer Klärschlammmonoverbrennungsanlage. In der Anlage werden jährlich etwa 125.000 Tonnen getrockneter Klärschlamm verbrannt. Dabei fallen Nährstoffe wie Phosphor in relativ konzentrierter Form in der Asche an, was grundsätzlich die Möglichkeit einer Rückgewinnung und Wiederverwertung bietet. Bisher wurden die aus der Verbrennung resultierenden 20.000 Tonnen Klärschlammasche auf Deponien verbracht. Ziel des Vorhabens ist es, den in der Klärschlammasche enthaltenden Phosphor in Form von Phosphorsäure in den Stoffkreislauf zurückzuführen. Phosphorsäure wird aus bergmännisch abgebautem Phosphatgestein hergestellt, welches hohe Gehalte an Cadmium und Uran aufweist. Eine Schwermetallentfrachtung findet bei diesem Herstellungsprozess aktuell nicht statt, sodass die Schadstoffe mit den Düngemitteln auf die landwirtschaftlich genutzten Böden und somit in die Nahrungskette gelangen. Mit Hilfe der innovativen TetraPhos ® -Anlage der VERA Klärschlammverbrennung GmbH sollen der Phosphor in mehreren Prozessschritten durch Zugabe von Säure aus der Verbrennungsasche herausgelöst und gleichzeitig die Störstoffe abgetrennt werden. Die Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm ist seit Inkrafttreten der novellierten Klärschlammverordnung für die nach Monoverbrennung anfallenden Aschen ab 2029 zwingend vorgeschrieben. Bei erfolgreichem Projektverlauf ist von einem hohen Multiplikatoreffekt des REMONDIS TetraPhos ® -Verfahrens für die gesamte Abwasserwirtschaft, insbesondere für Betreiber von Klärschlammmonoverbrennungsanlagen auszugehen. Mit dem Vorhaben können jährlich etwa 1.600 Tonnen Phosphor zurückgewonnen werden, die am Markt vielfältig einsetzbar sind. Als Abnehmer des rückgewonnenen Phosphors kommen neben der Düngemittelindustrie auch Unternehmen der Automobil-, Galvanik- und Chemiebranche in Betracht. Des Weiteren entstehen bei der Aufbereitung der Asche durch das Herauslösen des Calciums verwertbarer Gips, und nennenswerte Anteile der enthaltenen Eisen- und Aluminiumverbindungen werden in eine Lösung überführt, die auf der Kläranlage wiederum zur Phosphatelimination eingesetzt werden kann. Die übrig bleibende Asche wird deutlich volumenreduziert und kann auf Deponien abgelagert oder in der Baustoffindustrie als Zuschlagsstoff verwertet werden. Branche: Wasser, Abwasser- und Abfallentsorgung, Beseitigung von Umweltverschmutzungen Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: VERA Klärschlammverbrennung GmbH Bundesland: Hamburg Laufzeit: seit 2017 Status: Laufend
Öffentliche Abwasserentsorgung Das Hauptziel der Abwasserbehandlung ist, Gewässerbelastungen weitgehend zu reduzieren. Dabei fällt Klärschlamm an, der inzwischen zumeist in getrockneter Form thermisch verwertet wird. Die Rückgewinnung und Wiederverwertung von Stoffen wie Phosphor aus Abwasser und Klärschlamm trägt dazu bei Nährstoffkreisläufe zu schließen. Rund 10 Milliarden Kubikmeter Abwasser jährlich 8.891 öffentliche Kläranlagen haben im Jahr 2019 nach Erhebungen des Statistischen Bundesamtes rund 9,05 Milliarden Kubikmeter (Mrd. m³) Abwasser behandelt und anschließend in Oberflächengewässer eingeleitet. Diese Abwassermenge setzte sich aus rund 5,1 Mrd. m³ Schmutzwasser und rund 3,9 Mrd. m³ Fremd- und Niederschlagswasser zusammen (siehe Tab. „In öffentlichen Kläranlagen behandelte Abwassermenge“). Schmutzwasser ist jenes Wasser aus privaten Haushalten sowie aus gewerblichen und industriellen Betrieben, das in die Kanalisation eingeleitet wird. Als Fremdwasser wird jenes Wasser bezeichnet, das nicht gezielt in die Kanalisation eingeleitet wird, also etwa in diese aus dem Boden einsickert. Fast 100 Prozent biologisch gereinigt Die 8.891 Kläranlagen haben im Jahr 2019 rund 99,99 % des Abwassers biologisch und weniger als 0,007 % ausschließlich mechanisch behandelt (siehe obenstehende Tabelle). In einem Großteil der Anlagen wird Stickstoff in zwei Schritten entfernt. Nitrifizierung: Dabei werden Ammonium-Ionen mit Hilfe von Bakterien in Nitrat-Ionen umgewandelt. Denitrifizierung: Dabei werden Nitrat-Ionen mit Hilfe von Bakterien in molekularen Stickstoff umgewandelt. Bei einem Großteil des Abwassers erfolgt darüber hinaus die Entfernung von Phosphor. Hierbei werden Phosphat-Ionen entweder durch Zugabe von Salzen ausgefällt oder mit Hilfe von Bakterien ausgetragen und in den Klärschlamm überführt. Klärschlamm aus öffentlichen Kläranlagen Auf Kläranlagen fiel im Jahr 2021 Klärschlamm mit einer Trockenmasse von etwa 1,72 Millionen Tonnen an (siehe Tabelle Destatis, abgerufen am 31.01.2023). Rund 79,5 % des Klärschlamms wurde 2021 thermisch verwertet (2013: 58 %). Nur noch knapp 19,5 % des Klärschlamms wurde noch stofflich verwertet (2013: 42 %). 13,2 % wurden aufgrund der enthaltenen Nährstoffe landwirtschaftlich verwertet (2013: 27 %). Rund 1,0 % wurde bei landschaftsbaulichen Maßnahmen wie z. B. Rekultivierung eingesetzt (2013: 11 %). Der Rest ging in die sonstige stoffliche Verwertung oder wurde direkt entsorgt. Die Deponierung unbehandelter Klärschlämme ist seit 2005 untersagt. Rohstoffquelle Abwasser und Klärschlamm Abwasser enthält neben einer Vielzahl von anthropogenen Spurenstoffen auch viele Stoffe, die es lohnt aus dem Abwasser zu recyceln. Dies betrifft vor allem die Rückgewinnung von Nährstoffen. Phosphor ist ein wichtiger Nährstoff in der Pflanzenernährung. Der weltweite Phosphorverbrauch vor allem in Form von Mineraldünger ist in den letzten Jahren deutlich angestiegen an. Deutschland und die EU sind bei mineralischen Phosphatdüngemitteln vollständig von Einfuhren z. B. aus Russland abhängig, während derzeit immer noch phosphatreiche Abfälle und Abwässer meist ohne Nutzung der Nährstoffe entsorgt werden. Deshalb schränkt die 2017 novellierte Klärschlammverordnung ab 2029 die bodenbezogene Klärschlammverwertung gegenüber einer thermischen Vorbehandlung und anschließendem Phosphorrecycling erheblich ein. Gleichzeit wird damit der unerwünschte Eintrag von anthropogenen Spurenstoffen, wie Arzneimittel oder Bioziden, weiter eingeschränkt. Klärschlamm aus großen Kläranlagen und Klärschlamm, welcher die Grenzwerte für eine bodenbezogene Nutzung nicht einhält muss ab einem Phosphor-Gehalt von 20 g/kg Klärschlamm Trockenmasse einer technischen Phosphorrückgewinnung zugeführt werden. Die Rückgewinnung des Nährstoffes Phosphor hilft Stoffkreisläufe im Sinne nachhaltiger Ressourcennutzung und -schonung zu schließen. Phosphor aus Abwasser und Klärschlamm Allein das kommunale Abwasser Deutschlands birgt ein jährliches Reservoir von mehr als 70.000 Tonnen (t) Phosphor. Zirka 65.000 t Phosphor finden sich im Klärschlamm wieder. In den letzten Jahren führt Deutschland im Schnitt jährlich mehr als 100.000 t Phosphor in Form von Mineraldüngern ein. Große Anteile kommen hiervon aus Russland. In den letzten Jahren wurden verschiedene Verfahren zur Rückgewinnung von Phosphor aus Abwasser, Klärschlamm oder Klärschlammasche entwickelt. Das Bundesumweltministerium fördert im Rahmen des Umweltinnovationsprogrammes die großtechnische Umsetzung innovativer Verfahren zur Phosphorrückgewinnung. Erste großtechnische Anlage zur Produktion zur Rückgewinnung von Phosphor – z. B. Herstellung von Phosphorsäure aus Klärschlammasche – werden aktuell umgesetzt.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 35701 |
| Land | 15 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 316 |
| Text | 35390 |
| Umweltprüfung | 2 |
| unbekannt | 8 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 21 |
| offen | 315 |
| unbekannt | 35380 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 35716 |
| Englisch | 10 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Datei | 35383 |
| Dokument | 10 |
| Keine | 292 |
| Webseite | 35421 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 375 |
| Lebewesen & Lebensräume | 35600 |
| Luft | 182 |
| Mensch & Umwelt | 35716 |
| Wasser | 35716 |
| Weitere | 35716 |