Forschungs- und Entwicklungsvorhaben zur weitergehenden Elimination von Spurenstoffen

Im Jahr 2013 hat der Ruhrverband als Projektleiter des Forschungs- und Entwicklungsvorhabens „Elimination von Arzneimittelrückständen in kommunalen Kläranlagen“ im Auftrag des nordrhein-westfälischen Umweltministeriums (MKULNV) mit mehreren Projektpartnern einen umfangreichen Abschlussbericht vorgelegt. Vorangegangen waren auf der Kläranlage Schwerte des Ruhrverbands großtechnische Untersuchungen zum Einsatz von Pulveraktivkohle und /oder Ozon zur weitergehenden Elimination von Spurenstoffen (Arzneimittelrückstände, Haushalts- und Industriechemikalien etc.).

Dabei ging es neben technischen Fragen auch um die Kostenauswirkungen solcher Verfahren auf die Gebührensituation der Bürgerinnen und Bürger sowie  für Industrie und Gewerbe. Auf der großtechnischen Versuchskläranlage Schwerte kam sowohl die Oxidation mit Ozon als auch die Adsorption mit Pulveraktivkohle zum Einsatz. Diese sind mit dem beim Ruhrverband entwickelten Verfahren der „dynamischen Rezirkulation“ sehr weitgehend in die Verfahrensstufen der konventionellen kommunalen Kläranlage integriert. Dabei ist von Vorteil, dass keine zusätzlichen Verfahrensstufen wie Sedimentationsbecken, Filtrationsstufen oder Nachbehandlungseinheiten zur Entfernung von Transformationsprodukten beim Einsatz von Ozon erforderlich sind. Die Ergebnisse zeigen, dass die Elimination der Spurenstoffe sowohl bei der Oxidation als auch bei der Adsorption stark stoffspezifisch und dosierabhängig ist.

Die Untersuchungen waren eingebunden in den Themenschwerpunkt „Elimination von Arzneimitteln und organischen Spurenstoffen: Entwicklung von Konzeptionen und innovativen, kostengünstigen Reinigungsverfahren“ des nordrhein-westfälischen Umweltministeriums. Der Schlussbericht der bereits im Jahr 2011 abgeschlossenen Phase 1 der Untersuchungen ist unter folgender Adresse verfügbar: (http://www.lanuv.nrw.de/wasser/abwasser/forschung/pdf/Arzneimittelr_Abschlussbericht.pdf), der Schlussbericht für die Phase 2.
 

Der Abschlussbericht beinhaltet zusätzlich auch die Untersuchungen auf den großtechnischen Anlagen Bad Sassendorf (Lippeverband) und Duisburg-Vierlinden (Wirtschaftsbetriebe Duisburg AöR).
Bei allen untersuchten Verfahren mit Ozon oder Pulveraktivkohle spielte für die Reinigungsleistung die Dosiermenge eine wesentliche Rolle. So ließ sich zum Beispiel Diclofenac vergleichsweise gut eliminieren: angefangen mit etwa 60 Prozent bei der Basisdosierung bis zu 90 Prozent bei einer Hochdosierung; das Röntgenkontrastmittel Amidotrizoesäure war hingegen mit 20 bis 30 Prozent Eliminationsrate bei Basis- und auch Hochdosierung praktisch nicht zu entfernen. Die zusätzlichen Aufwendungen für die weitergehenden Verfahren (ohne Berücksichtigung einer öffentlichen finanziellen Förderung) lagen zwischen 10 und 19 Cent je Kubikmeter Abwasser. Bezogen auf den Gebührenmaßstab ergeben sich in diesen Fällen zusätzliche Belastungen zwischen 20 und 35 Cent je Kubikmeter.

Auf die signifikante Erhöhung des Energieverbrauchs ist besonders hinzuweisen. Im Fall der Kläranlage Schwerte mit Einsatz von Pulveraktivkohle war eine Steigerung gegenüber dem bisherigen Betrieb um etwa 30 Prozent festzustellen. Der Energieaufwand für Herstellung bzw. Regeneration der Aktivkohle ist hierbei nicht berücksichtigt.

Die Diskussion um Spurenstoffe und die so genannte vierte Reinigungsstufe ist aber nicht nur eine Frage von Techniken auf Kläranlagen oder Technik insgesamt. Sie ist auch keine isolierte Diskussion in der Wasserwirtschaft, sondern berührt Fragen der Ernährung, der Hygiene und Gesundheit, der Produktgestaltung und -verantwortung und nicht zuletzt der gesellschaftlichen Ansprüche an Lebensqualität und Lebensstil sowie an die Umwelt und die verfügbaren (natürlichen, technischen und ökonomischen) Ressourcen. Aus Sicht der Kläranlagenbetreiber ist allerdings festzustellen, dass die Implementierung einer vierten Reinigungsstufe aus Gründen der Finanzierung und Kostenumlage über Veranlagung und Gebühren nicht auf Freiwilligkeit beruhen kann. Vielmehr bedarf es einer klaren wasserwirtschaftlichen Notwendigkeit und gesetzlichen Grundlage.

Der vollständige Abschlussbericht als Lang- und Kurzfassung ist hier abrufbar. Der Schlussbericht zu Phase 1 kann hier eingesehen werden..