Mikroverunreinigungen (auch Spurenstoffe, Mikroschadstoffe) sind stoffliche Bestandteile im Wasser, die dort in sehr geringen Konzentrationen – zumeist im Nanogramm-Bereich (Milliardstel Gramm) – vorkommen. Vor allem durch die verbesserte Analytik sind diese Stoffe, die vor einigen Jahren in diesen Bereichen oft noch nicht nachweisbar waren, nunmehr in ihrer Konzentration bestimmbar. Dabei handelt es sich vorwiegend um organische Stoffe wie z. B. Arzneimittelrückstände (Therapeutika und Diagnostika aus dem Human- und Veterinärbereich), Körperpflegemittel, Industrie- und Haushaltschemikalien, Pflanzenbehandlungs- und Schädlingsbekämpfungsmittel.

Nicht nur die Analytik, sondern insbesondere auch die Bewertung der Auswirkungen der niedrigen Konzentrationen dieser Stoffe im Wasser ist ausgesprochen schwierig, zumal eine Risikodiskussion unter Betrachtung anderer Bereiche, in denen sich der Mensch oder andere Lebewesen diesen Stoffspuren ausgesetzt sehen, weitgehend nicht stattfindet. Sowohl humantoxikologische Kriterien als auch zunehmend ökotoxikologische Aspekte sind hierbei relevant. Darüber hinaus spielen auch grundsätzliche politische, gesellschaftliche und ästhetische Bewertungen der Auswirkungen dieser Mikroverunreinigungen sowie die Kosten ihrer Verminderung oder Vermeidung eine Rolle.

Mit ein Auslöser für die teilweise hitzig geführte Debatte um Mikroverunreinigungen im Wasserkreislauf war der Fund von PerfluoriertenOrganischen Tensiden (PFT) in Oberflächen- und Trinkwässern im Ruhreinzugsgebiet bzw. daraus versorgten Regionen im Jahr 2006. Diese entstammten sogenannten „Bioabfallgemischen“ (Sanierung), die illegal auf landwirtschaftliche Flächen aufgebracht worden waren. Mit dem Programm „Reine Ruhr“ des nordrhein-westfälischen Umweltministeriums ist eine mittel- und langfristige Strategie zur Problematik der Mikroverunreinigungen entwickelt worden, welche auf verschiedenen Ebenen diskutiert wird  (http://www.umwelt.nrw.de/umwelt/pdf/programm_reine_ruhr_2012.pdf).

Wegen der unterschiedlichen Eintragspfade dieser Stoffe in die Gewässer und der kritischen Bewertung der Maßnahmeneffizienz wird die Diskussion in der Politik und teilweise auch in der Fachwelt über die mögliche Einführung von Verfahren zur weitergehenden Elimination von Mikroverunreinigungen bei der kommunalen Abwasserreinigung (sogenannte „Vierte Reinigungsstufe“) sehr kontrovers geführt. Der Ruhrverband hat sich zu einer zwingenden Einführung aufgrund der damit verbundenen Kosten für die Bürgerinnen und Bürger kritisch positioniert, sieht gleichzeitig aber die Notwendigkeit, eigene Erfahrungen mit solchen Verfahren unter praktischen Betriebsbedingungen zu gewinnen. Hierzu hat er mit finanzieller Unterstützung des Umweltministeriums Nordrhein-Westfalen eine großtechnische Versuchsanlage auf der Kläranlage Schwerte geplant und gebaut. Jetzt führt er dort mit mehreren Projektpartnern aus Hochschulen und Praxis ein entsprechendes Forschungs- und Entwicklungsvorhaben durch – ebenfalls mit finanzieller Unterstützung des Umweltministeriums Nordrhein-Westfalen. Dabei geht es neben technischen Fragen auch um die Erforschung der genauen Kostenauswirkungen solcher Verfahren auf die Gebührensituation bei den Bürgerinnen und Bürgern sowie der Industrie und dem Gewerbe. Auch wird man herausfinden, inwieweit die eingesetzten Verfahren aufgrund ihrer Energieintensität den Klimahaushalt durch ihren Carbon Footprint belasten. Auf der großtechnischen Versuchskläranlage Schwerte kommt sowohl die Oxidation mit Ozon als auch die Adsorption mit Pulveraktivkohle zum Einsatz. Diese sind mit dem beim Ruhrverband entwickelten speziellen Verfahren der „dynamischen Rezirkulation“ sehr weitgehend in die Verfahrensstufen der konventionellen kommunalen Kläranlage integriert. Die ersten Ergebnisse zeigen, dass die Elimination der Mikroverunreinigungen sowohl bei der Oxidation als auch bei der Adsorption stark stoffspezifisch und dosierabhängig ist.

Die Untersuchungen sind eingebunden in den Themenschwerpunkt „Elimination von Arzneimitteln und organischen Spurenstoffen: Entwicklung von Konzeptionen und innovativen, kostengünstigen Reinigungsverfahren“ des nordrhein-westfälischen Umweltministeriums (http://www.lanuv.nrw.de/wasser/abwasser/forschung/pdf/Arzneimittelr_Abschlussbericht.pdf).

PFT und Spurenstoffe (20 KB)