Beschreibung des Projekts

Einleitung

Im Ablauf kommunaler Kläranlagen werden vermehrt Mikroschadstoffe (z.B. Arzneimittel, Diagnostika, Pestizide, etc.) nachgewiesen. Aus Gründen des vorbeugenden Gewässerschutzes wurden daher für Einzelsubstanzen Umweltqualitätsnormen (UQN) festgelegt, die die Grundlage für zukünftige immissionsbasierte Anforderungen an die Einleitung von gereinigtem Abwasser darstellen. Für Arzneimittel gibt es noch keine UQN. Allerdings wurden sieben Wirkstoffe zur regelmäßigen Überwachung in eine Beobachtungsliste aufgenommen. Vor diesem Hintergrund wird europaweit die Ausrüstung kommunaler Kläranlagen mit einer sogenannten 4. Reinigungsstufe diskutiert, wobei derzeit jedes Land seine eigene 'Mikroschadstoff-Strategie' entwickelt.

Als Verfahren werden die Ozonung oder die Aktivkohleadsorption favorisiert, die jedoch den Energie- bzw. Ressourcenverbrauch der Kläranlagen deutlich erhöhen. Bei der Auswahl von geeigneten Maßnahmen spielen daher neben der Wirksamkeit insbesondere die damit verbundenen Kosten und Umweltbelastungen eine wesentliche Rolle. Die Zusammenhänge sind von besonderer Bedeutung für kleinere bis mittlere Kläranlagen, wie sie häufig in der Großregion – v.a. in Teilen von Rheinland-Pfalz, dem Saarland und Luxemburg - zum Einsatz kommen. Dies erfordert die Entwicklung innovativer Strategien für die Implementierung und den Betrieb der 4. Reinigungsstufen auf überregionaler Ebene zum Erhalt und Schutz der Umwelt sowie Förderung der Ressourceneffizienz.

Grenzüberschreitender Kontext

Als für die Großregion repräsentatives Projektgebiet für die Entwicklung derartiger Strategien sowie zur Erprobung innovativer und nachhaltiger Technologien zum Umgang mit Mikroschadstoffen, wurde das Flusseinzugsgebiet der ‚Sauer‘ als grenzüberschreitendes Gewässer der Länder Belgien, Deutschland und Luxembourg gewählt.

Die Sauer (franz. Sûre) entspringt im Südosten von Belgien und weist eine Länge von insgesamt 173 km auf. Mit einem Einzugsgebiet von 4.259 km2 und einem mittleren Abfluss von 54 m3/s ist die Sauer das größte linke Nebengewässer der Mosel. Auf ca. 50 km bildet die Sauer die deutsch-luxemburgische Grenze, bis sie bei Wasserbillig in die Mosel mündet. Die Sauer bildet auf ihrer gesamten Fließstrecke die Vorflut für zahlreiche Einleitungen aus Regenentlastungen und Kläranlagen, die neben sauerstoffzehrenden Stoffen und Nährstoffen wir Stickstoff und Phosphor auch zahlreiche Mikroschadstoffe einleiten; daneben erfolgt ein diffuser Eintrag unterschiedlichster Belastungen, insbesondere aus der Landwirtschaft. Eine weitere besondere Problematik stellt der Eintrag von Fäkalbakterien durch eingeleitetes Abwasser dar; dies hat dazu geführt, dass in der ursprünglich als Badegewässer ausgewiesenen Sauer seit 2011 das Baden (nach luxemburgischer Rechtsprechung) offiziell verboten ist.

Vorgehensweise

Ausgehend vom Status Quo im Einzugsgebiet der Sauer soll für ausgewählte Mikroschadstoffe anhand von Szenarien die Wirksamkeit von verschiedenen Maßnahmen – unter Berücksichtigung der Erprobung alternativer Technologien auf zwei Referenzkläranlagen - zur Reduzierung der Einträge von Mikroschadstoffen analysiert und bewertet werden. Zudem sollen Strategien für einen immissionsbasierten und ressourcenorientierten Betrieb der Technologien entwickelt werden, um den Gewässerschutz zu maximieren und den Energie- und Materialeinsatz sowie die monetäre Belastung zu minimieren. Zudem wird eine Methodik erarbeitet, die die Übertragung der gewonnenen Erkenntnisse auf ein ähnliches Einzugsgebiet im Saarland sowie auf die Großregion erlaubt. Gewonnene Erkenntnisse werden aufbereitet und Studierenden sowie Fachleuten vermittelt.

Das Vorhaben gliedert sich hierbei in folgende wesentlichen Aktionspakete auf: