KOMMUNAL DIREKT 2/99, S 38-40

Pflanzenkläranlagen als Ergänzung zentraler kommunaler Klärsysteme

Seit mehreren Jahrzehnten bestehende kleine Ortskläranlagen leiden häufig unter altersbedingten Leistungseinbußen. Den längst fälligen Neubau der Anlage oder gar den Anschluss an das nächste Zentralklärwerk verhindern oft ökonomische Sachzwänge der Kommune und, die damit verbundenen Vorgaben zur Kostenminimierung.

Eine Alternative mit ökonomischen und ökologischen Vorteilen bietet hierbei die schrittweise Erweiterung durch naturnahe Abwasserbehandlung mit Pflanzenkläranlagen. Aus ihren einfachen Bauweisen resultieren niedrige Investitionskosten. Sie können extrem prozessstabil und pufferungsfähig bei niedrigen laufenden Kosten betrieben werden und erzielen zudem hervorragende Reinigungsergebnisse. Da es für die Kommunen oft unvermeidbar ist, den vorhandenen Bestand an Klärwerks-Infrastruktur so weit als, möglich zu nutzen, kann die Pflanzenkläranlage als Modul in die bestehende Altkläranlage integriert werden.

Integration als Nachklärung

Bei veralteten Klärwerken empfiehlt es sich, die Pflanzenkläranlage als Nachklärstufe zu installieren. Auf diese Weise werden sowohl die Spitzen der Schadstofffracht gekappt, als auch die Überwachungswerte für die Einleitung des gereinigten Wassers langfristig unterschritten. Dabei wird die Kapazität der neuen, naturnahen Anlage von vornherein auf den gesamten Abwasserstrom ausgelegt. Zu einem späteren Zeitpunkt, wenn die Kosten der Altanlage höher sind als ihr Nutzen, wird die Pflanzenkläranlage die gesamte Last als Hauptreiningungsstufe übernehmen. Die ökonomischen Vorteile für die Kommunen liegen auf der Hand. Zudem kann auf die Verlegung eines umfangreichen Kanalsystems an eine zentrale Anlage inkl. entsprechender Pumpstationen, auf die finanzielle Beteiligung an einer Großkläranlage mit hohen Betriebskosten oder auf einen hochtechnisierten Neubau verzichtet werden. Der ökologische Aspekt besteht darin, dass bei Einsatz mehrerer dezentraler Kläranlagen gegenüber einer zentralen Kläranlage zwar die gleiche Menge gereinigten Abwassers in Oberflächengewässer abgeleitet, sie aber auf mehrere Abschnitte im Gewässerverlauf verteilt wird. Die pro Einleitung geringerer Reststofffrachten werden so effektiver renaturiert und vermeiden eine Überanspruchung des Selbstreinigungspotentials der Seen und Flüsse.

Integration als Puffer

Ein weiteres Einsatzfeld von Pflanzenkläranlagen in der kommunalen Abwasserreinigung stellt der Bereich Behandlung von Mischwasser in Kläranlagen dar. Hier kommt es aufgrund starker hydraulischer Beanspruchung der Kläranlagen häufig zu Betriebsproblemen. Konventionelle Regenüberlaufbecken speichern das Regenereignis und geben es zeitverzögert an die Kläranlage ab. Bei starken Regenfällen wird die Zeit der hyraulischen Volllast allerdings verlängert, so dass die Reinigungsleistung der Anlage, beispielsweise durch Abtrieb von Belebtschlamm in die Nachklärung, stark verringert wird. Zwar sinkt durch die "Verdünnung" des Abwassers die CSB-Konzentration im Ablauf der Kläranlage. Da sich aber der Abfluss vergrößert, wird im Regenwetterfall insgesamt eine höhere Schadstofffracht aus der Kläranlage ausgetragen. Zu ihrer hydraulischen Entlastung werden deshalb sehr häufig große Mengen von zwar verdünntem, aber weitgehend ungereinigtem Abwasser über sogenannte Abschlagbauwerke direkt in die Oberflächengewässer geleitet. Diese Zustände stellen eine Gewässerverschmutzung dar, und führen nach dem Verursacherprinzip zu hohen Abwasserabgaben.

Bei der als Pufferintegrierten Pflanzenkläranlage wird das "abgeschlagene" Abwasser hingegen zunächst in einem Absetzteich mechanisch vorgereinigt. Ein Speicherteich dahinter bietet ausreichend Retentionsraum, so dass in der anschließenden Pflanzenkläranlage die biologische Reinigung stattfinden kann. Daher kann das Verfahren, die Regenentlastungen im Sinne einer weitergehenden Mischwasserbehandlung über eine naturnahe Abwasserreinigungsanlage (Mischwasserbiotop) nicht nur zwischenzuspeichern, sondern auch biologisch zu reinigen, als eine wirkungsvolle Alternative zu konventionellen Methoden betrachtet werden. Die Vorteile liegen neben der Einleitung geringerer Schmutzfrachten in die Gewässer in der Stabilität gegenüber erhöhten Anforderungen der Gesetzgebung. Die niedrigen Baukosten erlauben eine unkomplizierte Nachrüstung, so dass die Kommune einer Erweiterung ihrer Baugebiete und somit einer Erhöhung ihrer Anschlusswerte ruhig entgegensehen kann.

Beide Anwendungsbeispiele machen deutlich, dass der naturnahen Klärtechnik in der Abwasserentsorgung kleiner Kommunen zukünftig eine große Bedeutung zukommt. Investitionen mit vertretbarem finanziellen Aufwand bei gleichzeitiger Verringerung der kommunalen Abwasserabgaben lassen kurze Amortisationszeiten zu. Einem wesentlichen Ziel der nachhaltigen Wasserwirtschaft, nämlich die Schaffung kleiner Wasserkreisläufe, wird ebenfalls Rechnung getragen. Das sich Pflanzenkläranlagen zudem hervorragend ins Landschaftsbild einpassen, zeigen mehrere tausend dieser Anlagen, die mittlerweile in der Größenordnung Kleinkläranlagen zum Stand der Technik zählen.

Autor: Dipl.-Ing. Ch. Schulz




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