Eine technische Revolution bei Kläranlagen planen Dortmunder Forscher. Sie wollen damit gefährliche Stoffe wie Moschus aus dem Abwasser entfernen.
Eine graubraune, trübe, stinkende Brühe drängelt zum Großklärwerk. Papierfetzen und Zweige sind noch das Harmloseste, was diese Kloake mit sich führt. Sie ist voll von den Hinterlassenschaften unserer Zivilisationsgesellschaft. Die Kläranlage wird ganze Arbeit mit etlichen Pumpen, einigen Menschen und Milliarden Mikroorganismen leisten. Aber ist das Wasser am Ende auch wirklich sauber? Prof. Dr. Hans Fahlenkamp vom Lehrstuhl für Umwelttechnik der Universität Dortmund antwortet mit einem klaren „Nein!“
Klärwerke arbeiten zwar nach einem bewährten, aber über 80 Jahre alten Prinzip. Und die Chemie hat sich weiter entwickelt, chemische Stoffe sind komplexer geworden und hochwirksam. Schon kleinste Dosen bestimmter Substanzen können das menschliche Erbgut schädigen oder Krebs auslösen. Vorsorglich dürfen diese Stoffe deshalb nicht in die Umwelt gelangen und spätestens das Klärwerk sollte ihnen einen Riegel vorschieben. So sieht es die „Europäische Wasserrahmenrichtlinie“ aus dem Jahr 2000 vor, die vor zwei Jahren in das deutsche Wasserhaushaltsgesetz übernommen wurde.
Neues Forschungsvorhaben untersucht gefährliche Stoffe in kommunalen Kläranlagen
Doch erst einmal muss klar sein, welche Stoffe überhaupt in unserem Abwasser vorkommen, und welche unter die neue Wasserrahmenrichtlinie fallen. „In welchen Konzentrationen kommen diese Stoffe im Abwasser vor? Inwieweit werden sie von Kläranlagen herausgefiltert? Welche Möglichkeiten gibt es, solche Stoffe zu eliminieren? Und wie gefährlich sind sie für die Umwelt?“, fasst Fahlenkamp den Fragenkatalog zusammen, dem er im Rahmen des Forschungsvorhabens „Untersuchungen zum Eintrag und zur Elimination von gefährlichen Stoffen in kommunalen Kläranlagen“ nachgeht. Auftraggeber ist das Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen. Außer der Universität Dortmund sind die Deutsche Projekt Union GmbH in Köln und das Landesumweltamt in Essen beteiligt. Untersucht werden die beiden Großklärwerke Köln-Stammheim und Düsseldorf-Süd.
Dort sind Prof. Fahlenkamp und Thomas Ries von der Deutschen Projekt Union einem ganzen Bündel von Schadstoffen auf der Spur: Pflanzenbehandlungsmitteln aus der Landwirtschaft etwa, so genannten „Polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen“ (PAK), die bei der Verbrennung beispielsweise beim Auto entstehen, Weichmachern aus Kunststoffen, Desinfektionsmitteln aus Krankenhäusern und Haushalten sowie Pharmaka. „Alleine in Deutschland haben wir 3.000 Arzneimittelstoffe in 9.000 Präparaten“, gibt Fahlenkamp zu bedenken und weist auf eine weitere Stoffklasse hin, an die kein Laie denken würde: „“Moschusduftstoffe“ sind ein echtes Problem.“ Sie sollen zwar Kosmetika, Seifen und Waschmittel duftiger machen, sind aber gleichzeitig sehr langlebig und in größeren Mengen giftig.
Technische Revolution nötig
„Wenn wir diese Stoffe deutschlandweit aus dem Abwasser herausfiltern wollen, kommt einiges auf uns zu“, prophezeien Fahlenkamp und Ries. Denn es würde eine weitere technische Revolution in den Kläranlagen auslösen. Millionen Kubikmeter Abwasser müssten äußerst aufwändig gereinigt werden, um gefährliche Stoffe in geringsten Mengen herauszufiltern – die Frage ist nur – wie? Eine Möglichkeit wäre die Bestrahlung mit ultraviolettem Licht, wie sie bereits zur Entkeimung von Trinkwasser eingesetzt wird. Auch die Adsorption an Aktivkohle ist möglich. „Am wirkungsvollsten wäre aber O3 – allgemein bekannt als Ozon – das dem Abwasser zugesetzt würde und hartnäckige Verbindungen regelrecht knackt“, schlägt Ries vor.
Bis Oktober 2.005 werden Fahlenkamp, Ries und ihre rund zwanzig Mitarbeiter auch diese noch offene Frage in ihrem Forschungsvorhaben beantwortet haben. Danach folgt in einem dritten und letzten Schritt die Perfektionierung der neuen Klärmethoden im Labormaßstab und der anschließende Test an realem Abwasser in einer als ‚Halbtechnische Kläranlage‘ bezeichneten Dauerbetriebs-Versuchsanlage in Neuss. Ein Patentrezept für die Abwassereinigung wird dabei nicht herauskommen, wissen Fahlenkamp und Ries bereits jetzt. Die neuen Verfahren müssen für jede Kläranlage individuell zusammengestellt und angepasst werden, je nachdem, welche Giftstoffe hier die Oberhand haben.
Aufrüstung der Kläranlagen teuer
Wie, wo und wann werden die ersten Kläranlagen mit neuen Techniken für neue Stoffe ausgerüstet? Das liegt nicht mehr in der Hand der Forscher. Da ist die Politik gefragt, denn es geht um Geld. Um viel Geld. Die Aufrüstung unserer Kläranlagen wird Millionen kosten, die erwirtschaftet werden müssen, nach Möglichkeit über Einsparungen an anderer Stelle im Kläranlagenprozess, so dass das gerne hinterfragte „Drehen an der Gebührenschraube“ eine ultima ratio ist. Langfristig darf diese Möglichkeit jedoch nicht ausgeschlossen werden, wenn die Gesundheit der Menschen geschützt werden soll.
Die Wissenschaftler berichten über ihre Forschungsergebnisse in der neuesten Ausgabe von „mundo“, dem Wissenschaftsmagazin der Universität Dortmund.
(idw – Universität Dortmund, 21.07.2004 – DLO)
