Spurenstoffe
Als Spurenstoffe (oder Mikroschadstoffe) werden Stoffe bezeichnet die in geringen Konzentrationen von wenigen Nanogramm bis Mikrogramm pro Liter im Abwasser. Dazu gehören z.B. Arzneimittelwirkstoffe, Pflanzenschutzmittel, Kosmetika, Reinigungsmittel, Industriechemikalien.
Diese Stoffe gelangen trotz flächendeckend gut ausgebauter Kläranlagen in die Gewässer, wo sie nachteilige Wirkungen auf die aquatischen Ökosysteme haben können und/oder die Gewinnung von Trinkwasser aus dem Rohwasser negativ beeinflussen können. Mit einer Verfahrensstufe zur gezielten Spurenstoffelimination auf kommunalen Kläranlagen (auch 4. Reinigungsstufe) können diese Spurenstoffe in der Kläranlage jedoch weitgehend beseitigt werden.
Das Kompetenzzentrum Spurenstoffe Baden-Württemberg (KomS) hat in der Vergangenheit insgesamt 40 kommunale Kläranlagen auf das Vorliegen von insgesamt 50 verschiedenen
Spurenstoffen im Zu- und Ablauf analysiert. Die Ergebnisse dieser Bestandsaufnahme sind im Abschlussbericht „Bestandsaufnahme der Spurenstoffsituation von Kläranlagen in Baden- Württemberg“ auf der Website verfügbar.
Die Bestandsaufnahme zeigt, dass etwa die Hälfte der analysierten Spurenstoffe in fast allen Kläranlagenzuläufen gefunden wurde und somit Spurenstoffe weit verbreitet im Zulauf kommunaler Kläranlagen vorkommen. Lediglich fünf der untersuchten Stoffe konnten im Zulauf keiner Kläranlage nachgewiesen werden. Im Ablauf der konventionellen kommunalen Kläranlagen konnten immer noch 40 % der Spurenstoffe flächendeckend quantifiziert werden. Das heißt, dass die konventionelle mechanisch-biologische Abwasserreinigung nicht geeignet ist um ein breites Spektrum von Spurenstoffen aus dem Abwasser zu eliminieren.
Mittlere Eliminationsraten der Spurenstoffe (Quelle: Rau und Metzger (2017): Bestandsaufnahme der Spurenstoffsituation von Kläranlagen in Baden-Württemberg)
Eine Einordnung eigener Spurenstoffkonzentrationen ist auch über das „Tabellenwerk zur Bewertung der Spurenstoffsituation (KomS 2021)“ möglich.
Mit einer gezielten Stufe zur Spurenstoffelimination ist es möglich, die Spurenstoffemissionen aus kommunalen Kläranlagen deutlich zu reduzieren. Zur Spurenstoffelimination können hierbei adsorptive und oxidative Verfahren (siehe: Technologien) eingesetzt werden. Um die Verbesserung der Spurenstoffelimination durch die Erweiterung kommunaler Kläranlagen mit einem adsorptiven Reinigungsverfahren nachzuweisen, hat das KomS in den Jahren 2024 bis 2018 umfangreiche Vergleichsmessungen durchgeführt. Diese sind im Bericht „Durchführung von Vergleichsmessungen zur Spurenstoffelimination beim Ausbau von Kläranlagen um eine 4. Reinigungsstufe“ zu finden.
Im Rahmen der Vergleichsmessungen wurden insgesamt zehn Kläranlagen mit Verfahrensstufe zur gezielten Spurenstoffelimination vor und nach Ausbau beprobt. Insgesamt wurden dabei 47 verschiedene Spurenstoffe erfasst. Es konnte gezeigt werden, dass sich die Entnahmesituation dieser vier Spurenstoffe durch den Bau einer adsorptiven Reinigungsstufe deutlich verbessert hat. Waren vor Ausbau 40 % der Spurenstoffe nur schlecht eliminierbar sinkt dieser Anteil nach Ausbau auf < 5 % (vgl. Abbildung).
Entnahmesituation vor und nach Erweiterung der Kläranlagen um ein „Ulmer Verfahren“ (Quelle: Rößler und Launay (2019): Durchführung von Vergleichsmessungen zur Spurenstoffelimination beim Ausbau von Kläranlagen um eine 4. Reinigungsstufe)