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Abwasser

Abwasser ist durch Gebrauch verunreinigtes (bzw. in seinen Eigenschaften oder seiner Zusammensetzung verändertes) Wasser, aber auch das von befestigten Flächen abfließende und gesammelte Niederschlagswasser. Abwässer werden durch die Kanalisation gesammelt und transportiert, in Deutschland praktisch immer in Kläranlagen behandelt und danach in als Vorfluter dienende Gewässer eingeleitet.

Das Abwasser kann mit Hilfe der Abwasserbehandlung gereinigt werden.

Begriffe

Die Definition von Abwasser ist nicht einheitlich und führt immer wieder zu Verwirrungen. Das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) (Deutschland) definiert den Begriff gar nicht, im Abwasserabgabengesetz wird 'Abwasser' definiert als das

...durch häuslichen, gewerblichen, landwirtschaftlichen oder sonstigen Gebrauch in seinen Eigenschaften veränderte und das bei Trockenwetter damit zusammen abfließende Wasser, sowie das von Niederschlägen aus dem Bereich von bebauten oder befestigten Flächen abfließende und gesammelte Wasser (Niederschlagswasser). Als Schmutzwasser gelten auch die aus Anlagen zum Behandeln, Lagern und Ablagern von Abfällen austretenden und gesammelten Flüssigkeiten.

In Österreich werden die abwasserrechtlichen Belange im Wasserrechtsgesetz, den Emissionsverordnungen und den Kanalanschlussgesetzen der Bundesländer behandelt. Die österreichischen Gesetze sind unter http://www.ris.bka.gv.at/ abrufbar.

Abwasser ist der Oberbegriff für mehrere Wasserarten: Trockenwetterabfluss und Niederschlagsabfluss. Der Trockenwetterabfluss wiederum besteht aus Schmutzwasser und Fremdwasser.

• Trockenwetterabfluss
  • Schmutzwasser
    ist häusliches Abwasser aus Toiletten (Fäkal- oder Schwarzwasser), Sanitäreinrichtungen, Küchen und Waschmaschinen (Wasch- oder Grauwasser und Abwasser aus Betrieben, die in die öffentliche Kanalisation ableiten (gewerbliches oder industrielles Abwasser).
  • Industrieabwasser
    weist meist besondere und starke Verschmutzungen auf, weshalb es oft in industrieeigenen Anlagen behandelt wird, bevor es entweder in die öffentliche Kanalisation (Indirekteinleitung, Vermischung) oder ein Gewässer (Direkteinleitung) abgeleitet wird. Auch aufgeheiztes Wasser aus Kühlanlagen zählt als Abwasser und muss entsprechend behandelt werden.
  • Fremdwasser
    ist das zusammen mit dem Schmutzwasser bei Trockenwetter abfließende unverschmutzte Wasser, das eigentlich nicht in die Kanalisation gelangen soll (Grundwasser, Dränwasser).

• Regenwetterabfluss
  • Bei Regenwetter fließt außer dem oben aufgeführten Trockenwetterabfluss auch
  • Regenwasser (Niederschlagswasser) ab, das in die Kanalisation eingeleitet wird. Da Regen aus der Atmosphäre Staub, Ruß, Pollen und Gase löst und auf Dächern, befestigten und landwirtschaftlichen Flächen vorhandenen Staub und Schadstoffe mitschwemmt, können Niederschlagsabflüsse manchmal sehr schadstoffhaltig sein und müssen behandelt werden. Man unterscheidet daher zwischen behandlungsbedürftigem Regenwasser, das in Regenklärbecken oder in Kläranlagen abgeleitet werden muss und nicht behandlungsbedürftigem Regenwasser, das ortsnah in ein Gewässer eingeleitet oder vor Ort versickert werden kann.
  • Mischwasser hier fließen Schmutz- und Regenwasser gemeinsam in einer Rohrleitung ab.

Inhaltsstoffe

Schmutzstoffe im Abwasser liegen in gelöster und ungelöster Form, sowie als organische Verbindungen (Fette, Eiweiße, Kohlenhydrate) vor. Man unterscheidet die Abwasserinhaltsstoffe in -

• Zehrstoffe
  wie etwa Harnsäure, Glukose sind biologisch abbaubar und führen bei anaeroben Abbauprozessen zu Geruchsbelästigungen. Die durch diese Stoffe ausgelöste Sauerstoffzehrung kann darüber hinaus zu reduzierten Sauerstoffgehalten in den Gewässern und dadurch beispielsweise zu Fischsterben führen. (Eutrophierung)

• Nährstoffe
  wie etwa Stickstoff- und Phosphorverbindungen, die zur Eutrophierung insbesondere stehender Gewässer führen und auch für verstärktes Algenwachstum in Meeren z.B. in Nord- und Ostsee verantwortlich sind.

• Schadstoffe
  wie etwa Gifte, Schwermetalle, synthetische organische Substanzen, Bakterien, Pilze, oder Viren, die zu Erkrankungen führen können.

• Störstoffe
  Wie etwa Salze, Fette, Öle, Tone, Sand

Abwasserbehandlung

Ziel der Abwasserbehandlung ist eine Beseitigung der Abwasserinhaltsstoffe und eine Wiederherstellung der natürlichen Wasserqualität. Nach §7a des Wasserhaushaltsgesetzes muss Abwasser nach dem Stand der Technik behandelt werden. Die Mindestanforderungen werden konkret für bestimmte Industriebranchen in der Abwasserverordnung genannt. Die Abwasserbehandlung geschieht in Abwasserreinigungsanlagen bzw. Ölabscheidern.

Man unterscheidet dabei mechanische/physikalische, biologische und chemische Reinigungsverfahren, die in der Regel in Kläranlagen in entsprechenden Reinigungsstufen angewandt werden.

Neben der Behandlung in technischen Kläranlagen kann Abwasser unter gewissen Umständen auch auf Rieselfeldern versickert werden, in Mulden abgesetzt, oder in Abwasserteiche sowie Pflanzenkläranlagen eingeleitet werden.

Die Behandlung von Abwässern außerhalb des Kanaleinzugsgebietes findet in Kleinkläranlagen statt. Unterschieden wird hierbei zwischen veralteten Systemen ohne Abwasserbelüftung (DIN 4261 Teil 1) und den heute geforderten Kleinkläranlagen mit belüfteter Reinigungsstufe (DIN 4261 Teil 2).

Wird das Abwasser nicht an der Anfallstelle behandelt, mittels Abwasserpumpwerk und Druckleitungen oder (der Topografie folgend) in ausgebauten Bachrinnen in eine Kläranlage der Reinigung zugeführt.

Auf dem Weg vom (Indirekt-)Einleiter zur Abwasserreinigungsanlage finden Prozesse statt, die das Abwasser verändern. Es kann damit zur Bildung von Geruchs- und Gefahrstoffen (z.B. das toxische Schwefelwasserstoff (H2S)) kommen, was nicht nur negative Auswirkungen auf den Abwasserreinigungsprozess hat, sondern größtenteils Ursache für Geruchsbelästigungen (wie faule Eier), Gefahren für Menschen (H2S ist ein sehr starkes Nervengas, das selbst in geringsten Konzentrationen tödlich wirkt (bei 1000ppm Tod in wenigen Augenblicken(www.Schwefelwasserstoff.de)!) und die Zerstörung der Abwasserbauwerke und -einrichtungen ist.

Durch gezielte Maßnahmen, wie z.B. durch eine Abwasserbehandlung im Entwässerungsanlagen bzw. einem Abwasserpumpwerk, können diese Prozesse eingedämmt und/oder beherrscht werden.

Wasser das zum Autowaschen verwendet wurde, oder mit Leichtflüssigkeiten verunreinigt werden kann (z.B. aus einer Tankstelle) muss vor Einleitung in den Abwasserkanal in einer Abscheideranlage vorbehandelt werden.

Organisation der Abwasserentsorgung

Für Deutschland gilt:

Die Entsorgungspflicht ist in Bundesgesetzen nicht geregelt. In §18a des Wasserhaushaltsgesetzes werden die Länder verpflichtet, Körperschaften des öffentlichen Rechts als Abwasserbeseitigungspflichtige zu bestimmen. In den Landeswassergesetzen sind dazu in der Regel die Gemeinden verantwortlich gemacht, in deren Gebiet das Abwasser anfällt. Kleinere kommunale Gebietskörperschaften (Städte und Gemeinden) sind häufig zu sog. Abwasserzweckverbänden (siehe Zweckverband) zusammengefasst.

Für Österreich gilt:

Die Errichtung und Erhaltung im Betrieb von Abwasserentsorgungsanlagen erfolgt durch Einzelpersonen, Betriebe und Unternehmungen, Wassergenossenschaften, Kommunen sowie Wasserverbände.

Wasserverbrauch

Der private Wasserverbrauch ist in den letzten Jahren gesunken. Der geringe Wasserstand in der Kanalisation erhöht die Kosten für die Wartung. Nach Angaben der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall (DWA) sank der durchschnittliche Bedarf pro Tag und Person von 147 Liter 1990 auf 127 Liter im Jahr 2004. Diese Werte werden teilweise dramatisch unterschritten; in z.B. Sachsen lag der Durchschnittsverbrauch im Jahr 2005 bei nur 88 Liter pro Tag und Person.

Der Wasserverbrauch wird in absehbarer Zeit weiterhin zurück gehen, weil z.B. steigende Energiekosten, sowie zwangsläufig steigende Gebühren durch den rückläufigen Wasserverbrauch selbst, Kostenverschiebungen und damit Gebührenerhöhungen mit sich bringen werden. Weiterhin ist die demografische Entwicklung in Deutschland dahingehend absehbar, dass ein allgemeiner Rückgang der Abwasser(indirekt-)einleitungen geschieht. Für Gebiete, wie Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen belegen offizielle Demografiegutachten, dass in den nächsten 15 Jahren mit einem Rückgang der Bevölkerungszahlen von bis zu 20% auszugehen ist.

Der großflächig zurückgehende Wasserverbrauch hat, außer einem positiven Aspekt des Schutzes der Ressource Trinkwasser, viele negative Einflüsse auf die Funktion der Entwässerungseinrichtungen, Abwasserpumpwerk und Abwasserreinigungsanlagen, auf den damit notwendig werdenden Wartungs- und Abwasserhandlungsaufwand und somit schließlich auf die zukünftige Kostenentwicklung.

Begründet ist dies damit, dass Abwasseranlagen auf Eckparameter, wie z.B. ganz grundlegend auf dem Wasserverbrauch von 130 - 150 Liter pro Tag dimensioniert und konstruktiv gestaltet werden. Eine wesentliche Unterschreitung der Eckparameter führt u.a. zu vermehrten Ablagerungen im Kanal und einer Verlängerung der Fließzeit zur Abwasserreinigungsanlage mit vielen negativen Folgen, wie z.B. der Sulfidbildung in Abwasseranlagen.

Die Auswirkungen sind z.B. veränderte Abwasserparameter, erhöhter Aufwand für die Abwassereinigung, Geruchsbelästigungen, biogene Korrosion und schließlich ein erhöhter Sanierungsbedarf in verkürzten Zeiten.

Privatpersonen die nicht an die Kanalisation angeschlossen sind, müssen das anfallende Abwasser entweder abfahren lassen oder über eine Kleinkläranlage reinigen und dann verrieseln oder per Abwasserpumpwerk ableiten. In diesem Fall überträgt die zuständige Wasserbehörde die Pflicht zur Abwasserbeseitigung auf den Grundstückseigentümer. Welche Kleinkläranlagen als Stand der Technik zugelassen sind, legen die Wasserbehörden oder Abwasserrahmenpläne fest - auf jeden Fall entsprechen dieser Vorgabe alle Anlagen, die eine sogenannte "Bauaufsichtliche Zulassung" aufweisen.

Solche Kleinkläranlagen wurden auf einem offiziellen Prüffeld getestet und können die gesetzlichen Anforderungen an den Kläranlagenablauf, üblicherweise einen chemischen Sauerstoffbedarf (CSB) unter 140 sowie einen biochemischen Sauerstoffbedarf innerhalb von 5 Tagen (BSB₅) unter 40 mg/l zuverlässig garantieren. Bewährt haben sich z.B. Anlagen nach dem SBR- (Sequencing Batch Reactor) oder Festbettverfahren, Tropfkörper, sowie naturnahe Reinigungsverfahren wie Pflanzenkläranlagen oder Abwasserteiche.

Siehe auch

• Entwässerungsverfahren
• Abwasseranlage
• Abwasserentgiftung
• Absturzpfeife
• Abwasserbelüftung
• Abwasserpumpwerk
• Sulfide in Abwasseranlagen
• Abwasserwärmerückgewinnung

Literatur

• Theo Mann: Die Entwicklung der Abwassertechnik und der Wasserreinhaltung. Chemie in unserer Zeit 25(2), S. 87 - 95 (1991), ISSN 0009-2851
• D. Weismann, T. Gutzeit: Kommunale Abwasserpumpwerke. VULKAN-Verlag Essen, ISBN 3-8027-2834-3, 2. dt. erweiterte Auflage
• D. Weismann, M. Lohse (Hrsg.): Sulfid-Praxishandbuch der Abwassertechnik; Geruch, Gefahr, Korrosion verhindern und Kosten beherrschen! 1.Auflage, VULKAN-Verlag, Deutschland 2007, ISBN 978-3-8027-2845-7

Weblinks

• Das deutsche Abwassergesetz
• DWA Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V.
• ÖWAV Österreichischer Wasser- und Abfallwirtschaftsverband
• VSA Verband Schweizer Abwasser- und Gewässerschutzfachleute
• Informationen über die Technik der Abwasserreinigung
• Interessengemeinschaft Dezentrale Abwasser-Behandlung (IDA)
• Abwasser mit Pumpwerken in Druckleitungen transportieren
• VKU Verband kommunaler Unternehmen e.V.