NRW untersucht Energie, Kosten und Nachhaltigkeit der vierten Reinigungsstufe
In NRW wird genauer hingeschaut, wie kommunale Kläranlagen Mikroschadstoffe aus dem Abwasser holen. Der LANUK-Fachbericht 175 untersucht Anlagen, bei denen eine sogenannte vierte Reinigungsstufe bereits umgesetzt wird oder sich im Bau befindet. Im Mittelpunkt stehen Energiebedarf, Kosten und Nachhaltigkeitsaspekte der technischen Anlagen zur Mikroschadstoffreduktion.
Die Datengrundlage stammt aus einer umfassenden Erhebung im Frühjahr 2025. Beteiligt waren 35 Betreibende kommunaler Kläranlagen in Nordrhein-Westfalen. Der Bericht beschreibt damit den damaligen Stand der Mikroschadstoffreduktion auf kommunalen Kläranlagen im Land – ein ziemlich konkreter Blick auf ein Thema, das sonst schnell im Abstrakten hängen bleibt.
Bericht aus Aachen für die Praxis
Beauftragt wurde die Untersuchung vom LANUK NRW, Fachbereich 57 „Kommunales und industrielles Abwasser“. Erstellt hat sie ein Projektkonsortium aus der Hydro-Ingenieure GmbH, der Wupperverbandsgesellschaft für integrale Wasserwirtschaft mbH und dem Institut für Siedlungswasserwirtschaft der RWTH Aachen. Der Ort RWTH Aachen ist damit nicht bloß eine Randnotiz, sondern Teil der fachlichen Herkunft des Berichts.
Die Ergebnisse sollen als Wissensgrundlage dienen – für Betreiber kommunaler Kläranlagen, planende Ingenieurbüros, Behörden, Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie die Fachöffentlichkeit. Wer eine Anlage plant, betreibt oder überwacht, findet dort also Informationen zu mehreren Stellschrauben: Was kostet die Technik? Wie viel Energie braucht sie? Und wie nachhaltig lässt sie sich unter den jeweiligen Bedingungen einsetzen?
Die gelieferte PDF-Fassung des Fachberichts war als komprimierte beziehungsweise unlesbare Datei nicht zuverlässig als Nachrichtenquelle auswertbar. Belastbar bleiben die Angaben zur Untersuchung selbst und die veröffentlichten fachlichen Eckpunkte.
Ozon oder Aktivkohle?
Bei den bisher umgesetzten Anlagen der vierten Reinigungsstufe kommen überwiegend zwei Verfahren zum Einsatz: Oxidation mit Ozon und Adsorption mit Aktivkohle. Klingt zunächst nach Labor, läuft aber mitten in der kommunalen Abwasserpraxis.
Bei einer Ozonanlage wird gasförmiges Ozon in das bereits gereinigte Abwasser eingetragen. Dort reagiert es chemisch mit Mikroschadstoffen beziehungsweise Spurenstoffen. Für eine effiziente Ozonierung sollte die organische Hintergrundbelastung, der sogenannte DOC, gering sein. Ozon selbst ist wenig stabil und muss deshalb direkt vor Ort erzeugt werden.
Die chemischen Reaktionen können Transformationsprodukte bilden. Deshalb wird eine biologische Nachbehandlung empfohlen, etwa über einen Sandfilter. Erst Ozon, dann noch einmal biologisch nacharbeiten – technisch ist das kein ganz kleiner Zusatzschritt.
Aktivkohle arbeitet anders: Mikroschadstoffe werden nicht chemisch verändert, sondern physikalisch an der Kohle adsorbiert. Hergestellt wird sie häufig aus Stein- oder Braunkohle, Holz oder Kokosnussschalen. Bei der Aufbereitung entstehen viele winzige Poren und dadurch eine große spezifische Oberfläche. An ihr lagern sich die Mikroschadstoffe an, ungefähr so, wie Wasser in einem Schwamm hängen bleibt.
Feines Pulver, grobe Körner
Unterschieden wird zwischen Pulveraktivkohle, kurz PAK, und granulierter Aktivkohle, GAK. PAK wird dem Abwasser beigemischt, beispielsweise im Belebungsbecken. Danach muss sie wieder aus dem Wasser entfernt werden. Dafür kommen etwa Tuch- oder Polstofffilter infrage, ebenso die Sedimentation in separaten Becken.
GAK besteht aus größeren Aktivkohlepartikeln. Sie wird als Festbett, Wanderbett oder Wirbelschicht in eigenen Filterkammern oder Kesseln eingesetzt. Das Abwasser durchströmt die Aktivkohleschicht, während die Mikroschadstoffe an deren Oberfläche hängen bleiben.
Ewig hält die Kohle allerdings nicht. Bei PAK und GAK muss sie ausgetauscht oder regeneriert werden, sobald die maximale Beladungskapazität erreicht ist. Welche Variante am Ende besser passt, hängt von den lokalen und technischen Bedingungen der jeweiligen Kläranlage ab. Eine Lösung von der Stange gibt es nicht.
Der LANUK-Fachbericht 175 soll genau bei solchen Entscheidungen helfen. Weitere Informationen zu Mikroschadstoffen im Abwasser bietet das Fachinformationssystem mikroschadstoffe.nrw.de.