Abwasser
Abwasser ist ein Oberbegriff für aus verschiedenen Quellen stammendesWasser, das über bauliche Anlagen fortgeleitet wird:
- Niederschlagswasser – von bebauten oder befestigten Flächen gesammelt abfließendes Wasser vonNiederschlägen. Vom Dach oder Balkon abfließendesRegenwasser zählt auch hierzu.
- Schmutzwasser – das durch häuslichen, gewerblichen, landwirtschaftlichen oder sonstigen Gebrauch in seinen Eigenschaften veränderte Wasser und das bei Trockenwetter damit zusammen abfließende Wasser, das weiter unterschieden wird in:
- Grauwasser – nach EN 12056-1 fäkalienfreies, gering verschmutztes Abwasser, wie es etwa beim Duschen, Baden oder Händewaschen anfällt, aber auch aus der Waschmaschine kommt und zu Brauch- bzw. Betriebswasser aufbereitet werden kann.
- Schwarzwasser – nach ISO 6107-7:1997 häusliches Abwasser mit Urin und/oder fäkalen Feststoffen. Schwarzwasser kann weiter unterteilt werden in:
- Gelbwasser – Urin mit Spülwasser
- Braunwasser –Fäzes, Spülwasser und Toilettenpapier ohne Urin
- Fremdwasser, das aufgrund baulicher Schäden in dieKanalisation eintritt
Abwasser wird im Zuge derAbwasserbeseitigung in derKanalisation gesammelt und transportiert, inMitteleuropa üblicherweise inKläranlagen behandelt und danach in alsVorfluter dienende Gewässer oder durchVersickerung,Verrieselung oder Verregnung in dasGrundwasser eingeleitet. Die im Abwasser enthalteneWärmeenergie kann mit Systemen zurAbwasserwärmerückgewinnung fürWarmwasser- undHeizzwecke genutzt werden.
DieSiedlungswasserwirtschaft beschäftigt sich mit der Ableitung und Behandlung von Abwasser.
Begriffe
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]Regenwetterabfluss
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]Niederschlagswasser besteht in erster Linie ausRegenwasser undSchmelzwasser. Da Regen aus der AtmosphäreStaub,Ruß,Pollen undGase löst und auf Dächern, befestigten und landwirtschaftlichen Flächen vorhandeneSchadstoffe mitschwemmt, können Niederschlagsabflüsse in manchen Fällen behandlungsbedürftig sein.
Man unterscheidet
- behandlungsbedürftiges Regenwasser, das inRegenklärbecken oder in Kläranlagen abgeleitet wird, und
- nicht behandlungsbedürftiges Regenwasser (Reinabwasser), das in nahegelegene Gewässer eingeleitet oder vor Ortversickern kann.
Beispiele für Reinabwasser sind:
- Überlaufwasser von Quellen, Reservoirs, Brunnen
- Rücklaufwasser aus Kühl- und Klimaanlagen, Wärmepumpen
- Drainage- und Sickerwasser
Trockenwetterabfluss
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]Schmutzwasser sind häusliche Abwasser aus Toiletten (Fäkal- oderSchwarzwasser), Sanitäreinrichtungen, Küchen und Waschmaschinen (Wasch- oderGrauwasser) sowie Abwasser aus Betrieben, die in die öffentliche Kanalisation ableiten (gewerbliches oderindustrielles Abwasser; kurz: Industrieabwasser).Industrieabwasser kann besondere Verschmutzungen aufweisen, weshalb es oft in Benzin-, Öl- oderFettabscheidern und ähnlichen Anlagen vorbehandelt wird, bevor es in die öffentliche Kanalisation (Indirekteinleitung, Vermischung) oder in ein Gewässer (Direkteinleitung) abgeleitet wird. Manche Abwässer enthalten organische Stoffe (zum Beispiel Brauereiabwässer) oder/und anorganische Stoffe (z. B. bei der Metall- und Grundstoffindustrie).Auch aufgeheiztes Wasser aus Kühlanlagen (Kühlwasser) zählt als Abwasser. Auch Abwasser, das bei den verschiedensten Reinigungs- und Behandlungstechniken von Wasseraufbereitungsanlagen anfällt, zählt als Industrieabwasser.
Fremdwasser ist das zusammen mit dem Schmutzwasser bei Trockenwetter abfließende unverschmutzte Wasser, das eigentlich nicht in die Kanalisation gelangen soll (Grundwasser,Dränwasser).
Die Trennung vonGelbwasser undBraunwasser inspeziellen Toiletten erleichtert die Abwasserbehandlung und Weiterverwendung. Braunwasser enthält keinen Urin und kann nach Dehydrierung alsDünger verwendet werden.
Misch- und Trennsystem
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]ImMischsystem fließen Schmutz- und Regenwasser gemeinsam ab. Bei starken Regenfällen führt das regelmäßig dazu, dass die anfallende Wassermenge die ausgelegte Leistungsfähigkeit der Kanalisation überschreitet, z. B. weil die Kanalrohre einen zu geringen Durchmesser besitzen. Deshalb sind Mischsysteme fast immer mitRegenüberläufen versehen.
ImTrennsystem dagegen wird das nur gering verschmutzte Regenwasser getrennt vom Schmutzwasser in einem zweiten Kanal abgeführt und behandelt. Eine Gefahr beim Trennsystem geht von Fehlanschlüssen aus, durch welche u. a. häusliches Schmutzwasser in den Regenwasser-Kanal eingeleitet wird und somit beinahe ungeklärt in die Umwelt gelangt. Hier spricht man von Fremdwasser. Der umgekehrte Fall, dass Regenwasser in den Schmutzwasser-Kanal geleitet wird, ist oft ebenfalls unerwünscht, weil die Verdünnung des Schmutzwassers dessen Reinigung beeinträchtigen kann.
Ob und inwieweit welches System zu verwenden ist, wird i. d. R. in Deutschland durch die Kommunen über eine entsprechende Satzung vorgeschrieben.[1][2]
Rechtliche Definitionen
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]Den Begriff Abwasser definiert in der Bundesrepublik Deutschland§ 54 Abs. 1Wasserhaushaltsgesetz (WHG) vom 31. Juli 2009 (BGBl. I S. 2585) und die Schweizer Schmutzwasser-Entsorgungs-Norm SN 592'000. Danach ist Abwasser das durch häuslichen, gewerblichen, landwirtschaftlichen oder sonstigen Gebrauch in seinen Eigenschaften veränderte Wasser und das bei Trockenwetter damit zusammen abfließende Wasser (Schmutzwasser) sowie das von Niederschlägen aus dem Bereich von bebauten oder befestigten Flächen gesammelt abfließende Wasser (Niederschlagswasser). Die aus Anlagen zum Behandeln, Lagern und Ablagern von Abfällen austretenden und gesammelten Flüssigkeiten gelten ebenfalls als Schmutzwasser. Die zuvor imAbwasserabgabengesetz bestehende Begriffsbestimmung wurde wortgleich übernommen.
InÖsterreich werden die abwasserrechtlichen Belange imWasserrechtsgesetz, den Emissionsverordnungen und den Kanalanschlussgesetzen der Bundesländer sowie den dazugehörigen Verordnungen auf kommunaler Ebene behandelt.
Abwasseranfall
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]Der private Wasserverbrauch und somit der Abwasseranfall ist in Deutschland in den letzten Jahren gesunken. Nach Angaben der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall (DWA) sank der durchschnittliche Abwasseranfall pro Tag und Person von 147 Liter im Jahr 1990 auf 127 Liter im Jahr 2004.
Der Wasserverbrauch wird in absehbarer Zeit weiterhin zurückgehen, weil steigende Energiekosten, gleichbleibende Wartungs- und Instandsetzungskosten bei rückläufigem Wasserverbrauch Gebührenerhöhungen für den einzelnen Haushalt mit sich bringen werden. Weiterhin werden durch die demografische Entwicklung in Deutschland die Abwasser(indirekt-)einleitungen sinken. Für Gebiete wieSachsen,Sachsen-Anhalt undThüringen belegen offizielleDemografiegutachten, dass in den nächsten 15 Jahren die Bevölkerung um bis zu 20 % vermindert wird. Der großflächig zurückgehende Wasserverbrauch hat neben einem positiven Aspekt des Schutzes der RessourceTrinkwasser auch negative Einflüsse auf die Funktion der Entwässerungseinrichtungen, den damit notwendig werdenden Wartungs- und Abwasserbehandlungsaufwand und somit schließlich auf die zukünftige Kostenentwicklung.
Eine Begründung dafür lässt sich darin sehen, dass Abwasseranlagen in Deutschland auf Eckparameter wie denWasserverbrauch von 130 bis 150 Liter pro Tag und Person dimensioniert und konstruiert worden sind. Diese Werte werden teilweise dramatisch unterschritten: in Sachsen lag der Durchschnittsverbrauch im Jahr 2005 bei nur 88 Liter pro Tag und Person. Das Abwassersystem ist zudem in der Regel auf eine konstante Benutzerzahl ausgelegt. 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. derSulfidbildung in Abwasseranlagen. Die Auswirkungen sind veränderte Abwasserparameter, erhöhter Aufwand für die Abwasserreinigung, Geruchsbelästigungen,Biokorrosion und schließlich ein erhöhter Sanierungsbedarf in verkürzten Zeitintervallen. Zur Abhilfe wird schon heute zur Spülung der Abwasserrohre sauberes Trinkwasser verwendet, weil die anfallende Abwassermenge zur Durchspülung des Kanalisationsnetzes zu gering ist.
Weltweit ist dieBekleidungsindustrie für 20 Prozent des Abwassers verantwortlich.[3]
Inhaltsstoffe
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]Abwasser besteht etwa zu 99 Prozent aus Wasser und zu 1 Prozent aus Schmutzstoffen.[4] Schmutzstoffe im Abwasser liegen in gelöster und ungelöster Form sowie als organische Verbindungen (Fette,Eiweiße,Kohlenhydrate) vor. Man unterscheidet folgende Abwasserinhaltsstoffe:
- Zehrstoffe
- wie etwaHarnsäure,Glukose. Sie sind biologisch abbaubar und führen beianaeroben Abbauprozessen zu Geruchsbelästigungen. Die durch diese Stoffe ausgelösteSauerstoffzehrung reduziert den Sauerstoffgehalt im sie umgebenden Gewässer und kann zuFischsterben führen (Eutrophierung).
- Nährstoffe
- wie etwaStickstoff- undPhosphorverbindungen, die zurEutrophierung insbesonderestehender Gewässer führen und auch für verstärktes Algenwachstum in Meeren verantwortlich sind.
- Schadstoffe
- wie etwaGifte,Schwermetalle,synthetische organische Substanzen (wieMikroplastik,Arzneimittel,Waschmittel etc.),Bakterien,Pilze oderViren, die zu Erkrankungen führen können.
Je nach Zusammensetzung des Abwassers sind unterschiedliche Verfahren zurAbwasserbehandlung erforderlich.
Abwasserbehandlung
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Ziel der Abwasserbehandlung ist das Herauslösen der Abwasserinhaltsstoffe aus dem Wasser und eine Wiederherstellung der natürlichen Wasserqualität. Damit wird dem übermäßigenNährstoffeintrag in Gewässer entgegengewirkt. In der Bundesrepublik Deutschland muss nach§ 57WHG Abwasser vor der Einleitung in ein Gewässer (Direkteinleitung) nach demStand der Technik behandelt werden. Mindestanforderungen für bestimmte Industriebranchen werden für Deutschland in derAbwasserverordnung genannt. Die Einleitung in öffentliche Abwasseranlagen (Indirekteinleitung) wird durch§ 58 WHG geregelt.
Die Abwasserbehandlung geschieht in Kläranlagen, ggf. nach Vorbehandlung von industriellem oder gewerblichem Abwasser, z. B. in einemAbscheider. Man unterscheidet dabei
- mechanische/physikalische Reinigungsverfahren
- biologische Reinigungsverfahren
- chemische Reinigungsverfahren
Wasser, das potentiellmineralölhaltig ist, weil es z. B. zum Autowaschen verwendet wurde oder mitwassergefährdenden Stoffen in Kontakt gekommen sein kann (z. B. Abfüllflächen einer Tankstelle), muss vor Einleitung in den Abwasserkanal in einerAbscheideranlage nachEN 858 /DIN 1999 vorbehandelt werden.
Neben der Behandlung in technischen Kläranlagen kann Abwasser unter gewissen Umständen auch in Abwasserteichen sowiePflanzenkläranlagen behandelt werden.
Die Behandlung von Abwässern außerhalb zentraler Abwasserbehandlungsanlagen findet inKleinkläranlagen statt. Unterschieden wird hierbei zwischen veralteten Systemen ohne Abwasserbelüftung (DIN 4261 Teil 1) und den heute geforderten vollbiologischen Kleinkläranlagen mit belüfteter Reinigungsstufe (DIN 4261 Teil 2).
Auf dem Weg vom Ort des Anfalls des Abwassers zur Abwasserbehandlungsanlage finden Prozesse statt, die das Abwasser verändern. Es kann zur Bildung von Geruchs- und Gefahrstoffen, wie z. B. dem toxischenSchwefelwasserstoff (H2S), kommen, was
- negative Auswirkungen auf den Abwasserreinigungsprozess hat,
- die Hauptursache für Geruchsbelästigungen ist (H2S riecht wie faule Eier),
- für Menschen gefährlich sein kann (H2S ist ein Nervengas, das selbst in geringen Konzentrationen tödlich wirkt, bei 1000 ppm Tod in wenigen Augenblicken),
- Abwasserbauwerke und -einrichtungen zerstören kann und
- bei Einleitung in ein Gewässer ohne BehandlungGewässerverunreinigung undFischsterben verursachen kann.
Geeignete Maßnahmen, wie z. B. durch eine zwischenstufliche Abwasserbehandlung inEntwässerungsanlagen, können diese Prozesse eindämmen bzw. beherrschbar machen.
Abwasser, das inWasseraufbereitungsanlagen anfällt, wird immer häufiger in diesen Anlagen auch wieder aufbereitet (Kreislaufführung). Hierdurch wird die Nettoausbeute an Reinwasser gesteigert und die abzuführende Restabwassermenge vermindert. Als Beispiel wird hierfür dieSpülabwasseraufbereitung in Aufbereitungsanlagen für Trink- und Badewasser angeführt. In Gebieten mit Wassermangel ist auch die teilweise Rückführung und Wiederverwendung von Regenerierabwässern wirtschaftlich. Hierfür kommen jedoch nur die Vorlauf- und Restwaschwassermengen infrage, die keinen höheren Salzgehalt aufweisen als das Rohwasser.
Dezentrale Abwasserbehandlung und -beseitigung
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]In der Bundesrepublik Deutschland müssen Haushalte und Anlagen, die nicht an die zentrale Abwasserbeseitigung angeschlossen sind, anteilig immerhin 2,8 %[5], das anfallende Abwasser entweder in einerSammelgrube auffangen und danach durch den Abwasserbeseitigungspflichtigen abtransportieren lassen oder über eine eigeneKleinkläranlage behandeln lassen, um es dann direkt in ein Gewässer einleiten oder versickern oder verrieseln lassen zu können. In diesem Fall überträgt die zuständigeWasserbehörde die Pflicht zur Abwasserbeseitigung auf den Grundstückseigentümer, meist in Verbindung mit der Erteilung einer Erlaubnis für die Ausübung derGewässerbenutzung. Der Stand der Technik gilt als eingehalten, wenn die in den Anhängen der Abwasserverordnung für den jeweiligen Herkunftsbereich des Abwassers genannten Anforderungen eingehalten werden. Für Kleinkläranlagen zur Behandlung häuslichen Abwassers gelten die Anforderungen der Abwasserverordnung als eingehalten, wenn diese eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung aufweisen.[6]
BauartzugelasseneKleinkläranlagen wurden auf einem offiziellen Prüffeld getestet und können die gesetzlichen Anforderungen an den Kläranlagenablauf, üblicherweise einenchemischen Sauerstoffbedarf (CSB) unter 140 sowie einenbiochemischen Sauerstoffbedarf innerhalb von 5 Tagen (BSB5) unter 40 mg/l zuverlässig garantieren. Bewährt haben sich z. B. Anlagen nach demSBR- (Sequencing Batch Reactor) oderFestbettverfahren,Tropfkörper,Membranbelebungsreaktoren (MBR) sowie naturnahe Reinigungsverfahren wie Pflanzenkläranlagen oder Abwasserteiche.
Siehe auch
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]- Siedlungswasserwirtschaft in Deutschland
- Neuartige Sanitärsysteme
- Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall
- Österreichischer Wasser- und Abfallwirtschaftsverband
- Verband Schweizer Abwasser- und Gewässerschutzfachleute
Literatur
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]- Thomas Kluge, Jens Libbe (Hrsg.):Transformation netzgebundener Infrastruktur. Strategien für Kommunen am Beispiel Wasser. (=Difu-Beiträge zur Stadtforschung, Band 45). Difu, Deutsches Institut für Urbanistik, Berlin 2006,ISBN 3-88118-411-2.
- Jens Libbe, Ulrich Scheele:Räumliche Aspekte von Qualitäts- und Versorgungsstandards in der deutschen Wasserwirtschaft. In:Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (Hrsg.):Infrastruktur und Daseinsvorsorge in der Fläche. Informationen zur Raumentwicklung. 1/2 2008,ISSN 0303-2493, S. 101–112.
- Theo Mann:Die Entwicklung der Abwassertechnik und der Wasserreinhaltung. In:Chemie in unserer Zeit. 1991, 25, S. 87–95,doi:10.1002/ciuz.19910250205.
- Dieter Weismann, Theodor Gutzeit:Kommunale Abwasserpumpwerke. 2. Auflage. Vulkan, Essen,ISBN 3-8027-2843-2.
- Dieter Weismann, Manfred Lohse (Hrsg.):Sulfid-Praxishandbuch der Abwassertechnik; Geruch, Gefahr, Korrosion verhindern und Kosten beherrschen! Vulkan, Essen 2007,ISBN 978-3-8027-2845-7.
- Diana Hummel, Alexandra Lux:Die Rechnung geht nicht auf: Weniger Menschen = niedriger Wasserverbrauch. Rückgang der Bevölkerung fordert Planer von Versorgungssystemen heraus. In:Forschung Frankfurt. 24 (1) (2006),ISSN 0175-0992, S. 60–63.
- Hans-Jürgen Leist:Wasserversorgung in Deutschland – Kritik und Lösungsansätze. (= Hochschulschriften zur Nachhaltigkeit, Band 35). oekom, München 2007,ISBN 978-3-86581-078-6. (zugleichDissertation an derUniversität Hannover 2007 unter dem Titel:Wasserressourcennutzung und Trinkwasserversorgung aus der Sicht eines integrierten Umweltschutzes)
- Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall (Hrsg.):DWA-Themenband Abwasserentsorgung und Energierecht. 2. Auflage. DWA, 2010,ISBN 978-3-941897-40-3.
Weblinks/Quellen
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]- Literatur von und über Abwasser im Katalog derDeutschen Nationalbibliothek
- Martin Illi: Abwasser. In:Historisches Lexikon der Schweiz.
- Text des Abwasserabgabengesetzes (Deutschland)
- Website des Forschungsverbundes netWORKS
- Interessengemeinschaft Dezentrale Abwasser-Behandlung (IDA) (Memento vom 22. Dezember 2014 imInternet Archive)
- Abwasser mit Pumpwerken in Druckleitungen transportieren
- VKU Verband kommunaler Unternehmen e. V.
- Hans-Friedrich Krupp: Wassersparen schafft unangenehme Probleme auf YouTube, 23. Mai 2015 (Video derDapd Nachrichtenagentur zu den Problemen des sich allgemein verringernden Wasserverbrauchs).
- Hellmuth Nordwig:Unser Abwasser - Was macht es so wertvoll?Bayern 2IQ – Wissenschaft und Forschung. Ausstrahlung am 11. Juli 2024. (Podcast)
Einzelnachweise
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]- ↑z. B.Satzung über die Beseitigung von Abwasser in der Stadt Braunschweig (Abwassersatzung) vom 21. Dezember 2004 (PDF; 0,2 MB), auf braunschweig.de
- ↑z. B..mi.niedersachsen.de | § 13 NKomVG, auf mi.niedersachsen.de
- ↑Fashion is an environmental and social emergency, but can also drive progress towards the Sustainable Development Goals. In: unece.org. 2018, abgerufen am 6. November 2019 (englisch).
- ↑Weltwasserbericht der UN, 2017http://unesdoc.unesco.org/images/0024/002475/247552ger.pdf
- ↑Öffentliche Wasserversorgung und Abwasserentsorgung. In: destatis.de. 20. Dezember 2018, abgerufen am 28. Januar 2024.
- ↑Abwasserverordnung, Anhang 1, Abschnitt C, Absatz 4.