Ab August 2027 werden alle Kommunen in der Europäischen Union verpflichtet sein, einen höheren Anteil an Stickstoff und Phosphor aus kommunalen Abwässern zu entfernen. Dieser Schritt resultiert aus der dringenden Notwendigkeit, die Eutrophierung von Gewässern zu bekämpfen. Forschende der Universität Ulm haben ein innovatives Verfahren entwickelt, um Ammonium aus stark belastetem Abwasser zu entnehmen. Dies geschieht in enger Kooperation mit dem Zweckverband Klärwerk Steinhäule (ZVK).

Das neuartige Verfahren wird seit Mai 2026 in der Kläranlage Neu-Ulm getestet, wobei das Ziel darin besteht, Stickstoff aus Abwasser zu recyceln. Diese Maßnahme ist entscheidend, um die Eutrophierung, ein Prozess, der durch einen Überfluss an Nährstoffen, insbesondere Stickstoff und Phosphor, verursacht wird, zu verhindern. Eutrophierung führt zu übermäßigem Algenwachstum und gefährdet die Artenvielfalt in Gewässern erheblich.

Ursachen und Folgen der Eutrophierung

Eutrophierung tritt vermehrt in stehenden Gewässern, insbesondere in Seen auf. Diese Entwicklung wird durch menschliche Aktivitäten, die überwiegend Stickstoff- und Phosphorverbindungen in Gewässer einführen, maßgeblich vorangetrieben. Dazu zählen Landwirtschaft, Kläranlagen, Industrie und Verkehr. Immer wieder wird festgestellt, dass 43,2 Megatonnen Stickstoff und 8,6 Megatonnen Phosphor jährlich in die Meere gelangen, wobei unbehandeltes Abwasser eine besonders kritische Quelle darstellt, insbesondere im Mittelmeer, wo 53% der Abwässer unbehandelt ins Meer gelangen.

Die Algenblüten, die durch diese Nährstoffüberschüsse entstehen, können gravierende Auswirkungen auf die Wasserqualität haben. Sie können die darunterliegenden Organismen von der Sonneneinstrahlung abschneiden und das Absterben von Pflanzen sowie den Rückgang der Biodiversität zur Folge haben. Diese Prozesse führen nicht nur zu einem starken Anstieg an Fäulnisbakterien, die giftige Gase wie Ammoniak und Methan produzieren, sondern auch zu einer weitergehenden Abnahme der Wasserqualität. Im Extremfall kann dies zum „Umkippen“ des Sees führen, wobei eine anaerobe Zersetzung eintritt, die für viele Wasserlebewesen tödlich ist.

Innovative Ansätze zur Schadstoffentfernung

Das Verfahren, das in der Kläranlage in Neu-Ulm getestet wird, nutzt eine Methode namens Dampfstrippung zur Entfernung von Ammonium. Dabei wird Ammonium in Form von Ammoniak in die Gasphase überführt und vom Dampf transportiert. Der ZVK plant nicht nur die Entfernung des Stickstoffs, sondern auch dessen Rückgewinnung zur industriellen Nutzung. Ein Teil des kondensierten Dampfes wird zurückgeführt, um den Ammoniumgehalt zu konzentrieren, was die Erzeugung von konzentriertem Ammoniakwasser ermöglicht.

Werbung
Hier könnte Ihr Advertorial stehen
Ein Advertorial bietet Unternehmen die Möglichkeit, ihre Botschaft direkt im redaktionellen Umfeld zu platzieren

Diese Maßnahme ist besonders wichtig, da Prognosen angeben, dass der Verbrauch von synthetischem Stickstoffdünger seit den 1960er Jahren um das Neunfache gestiegen ist und der Düngemittelverbrauch in den nächsten 40 Jahren um 40-50% ansteigen könnte. Die EU hat daher Maßnahmen wie die Wasserrahmenrichtlinie und die Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie ins Leben gerufen, um die rechtlichen Rahmenbedingungen für Nährstoffreduktionen zu schaffen.

Langfristig zielt das Projekt darauf ab, eine Hochskalierung im industriellen Maßstab zu ermöglichen. Durch den erfolgreichen Einsatz dieser Technologie könnte es den Kommunen in der EU gelingen, die erforderlichen Vorgaben zur Nährstoffentfernung zu erfüllen und somit zur Verbesserung der Wasserqualität in unseren Gewässern beizutragen.