Definition: Was ist Abwasser?
Abwasser ist Wasser, das durch Nutzung verunreinigt wurde oder von befestigten Flächen abfließt und gesammelt, behandelt oder abgeleitet werden muss. Es entsteht in Haushalten, Gewerbe, Industrie, Landwirtschaft, öffentlichen Einrichtungen und durch Regenwasserabfluss von Straßen, Dächern und Plätzen. Abwasser kann organische Stoffe, Nährstoffe, Krankheitserreger, Chemikalien, Schwermetalle, Mikroplastik, Arzneimittelreste, Fette, Öle und Feststoffe enthalten.
Abwasser ist ein zentrales Thema des Gewässerschutzes. Unbehandeltes oder schlecht gereinigtes Abwasser kann Flüsse, Seen, Meere, Grundwasser und Böden belasten. Moderne Abwasserbehandlung entfernt viele Schmutz- und Schadstoffe, bevor das gereinigte Wasser wieder in die Umwelt gelangt. Gleichzeitig enthält Abwasser Wärme, Nährstoffe und Wasser, die zunehmend als Ressourcen betrachtet werden.
Arten von Abwasser
Abwasser wird nach Herkunft und Zusammensetzung unterschieden. Haushaltsabwasser enthält vor allem Schmutzwasser aus Toiletten, Duschen, Waschbecken, Waschmaschinen und Küchen. Gewerbliches und industrielles Abwasser kann je nach Betrieb sehr unterschiedliche Stoffe enthalten. Niederschlagswasser stammt von Regen oder Schnee, der über versiegelte Flächen abfließt.
Häusliches Abwasser
Häusliches Abwasser entsteht in Wohnungen, Schulen, Büros, Hotels und ähnlichen Gebäuden. Es enthält Fäkalien, Urin, Papier, Seifen, Reinigungsmittel, Lebensmittelreste, Fette, Haare, Textilfasern und Mikroorganismen. Ein großer Teil der Belastung besteht aus organischen Stoffen und Nährstoffen wie Stickstoff und Phosphor.
Diese Stoffe können Gewässer stark belasten, wenn sie unbehandelt eingeleitet werden. Organische Stoffe werden von Mikroorganismen abgebaut, wobei Sauerstoff verbraucht wird. Sinkt der Sauerstoffgehalt im Wasser zu stark, leiden Fische und andere Wasserorganismen. Nährstoffe können Algenwachstum fördern und zur Eutrophierung führen.
Industrielles Abwasser
Industrielles Abwasser entsteht in Produktionsprozessen, Reinigungsschritten, Kühlung oder chemischen Verfahren. Seine Zusammensetzung hängt stark vom jeweiligen Betrieb ab. Es kann Säuren, Laugen, Salze, Schwermetalle, organische Chemikalien, Farbstoffe, Öle, Fette, Lösungsmittel oder hohe Temperaturen enthalten.
Viele Betriebe müssen ihr Abwasser vorbehandeln, bevor es in die öffentliche Kanalisation oder direkt in Gewässer gelangt. Dadurch werden Stoffe entfernt, die Kläranlagen schädigen, Rohre angreifen, Menschen gefährden oder Gewässer belasten könnten. Besonders streng sind Anforderungen bei giftigen, schwer abbaubaren oder bioakkumulierenden Stoffen.
Niederschlagswasser
Niederschlagswasser wirkt auf den ersten Blick sauber, kann aber viele Stoffe mitnehmen. Auf Straßen sammeln sich Reifenabrieb, Bremsabrieb, Ölreste, Streusalz, Schwermetalle und Staub. Auf Dächern können Metallpartikel, Vogelkot, Blätter und andere Stoffe liegen. Bei starkem Regen werden diese Stoffe abgeschwemmt.
In stark versiegelten Städten fließt Regenwasser schnell ab. Das kann Kanalisation und Kläranlagen überlasten und Hochwasser verschärfen. Versickerung, Gründächer, Mulden, Rückhaltebecken und entsiegelte Flächen helfen, Wasser zurückzuhalten und den natürlichen Wasserhaushalt zu stärken.
Abwasserbehandlung in Kläranlagen
Kläranlagen reinigen Abwasser in mehreren Stufen. Ziel ist es, Feststoffe, organische Belastungen, Nährstoffe und möglichst viele Schadstoffe zu entfernen. Danach wird das gereinigte Wasser in ein Gewässer eingeleitet. Die zurückbleibenden Stoffe bilden Klärschlamm, der weiterbehandelt werden muss.
Mechanische Reinigung
Die mechanische Reinigung entfernt grobe und absetzbare Stoffe. Rechen halten Toilettenpapier, Hygieneartikel, Plastikstücke, Holz und andere größere Bestandteile zurück. Im Sandfang setzen sich Sand, Kies und schwere Partikel ab. Im Vorklärbecken sinken weitere Feststoffe zu Boden, während leichtere Stoffe wie Fette aufschwimmen können.
Diese Stufe schützt Pumpen, Rohre und nachfolgende Behandlungsstufen. Sie entfernt jedoch nur einen Teil der Belastung. Gelöste organische Stoffe, Nährstoffe und viele Schadstoffe bleiben zunächst im Wasser.
Biologische Reinigung
In der biologischen Reinigung bauen Mikroorganismen organische Stoffe ab. Sie nutzen diese als Nahrung und wandeln sie in Biomasse, Kohlendioxid und Wasser um. In Belebungsbecken wird das Abwasser mit Sauerstoff versorgt, damit die Mikroorganismen gut arbeiten können. Anschließend wird der Belebtschlamm vom gereinigten Wasser getrennt.
Auch Stickstoffverbindungen können biologisch umgewandelt werden. Dabei entstehen unter passenden Bedingungen gasförmige Stickstoffverbindungen, die aus dem Wasser entfernt werden. Phosphor wird teils biologisch, teils durch chemische Fällung reduziert.
Weitergehende Reinigung
Viele Kläranlagen verfügen über zusätzliche Reinigungsstufen oder werden entsprechend ausgebaut. Eine vierte Reinigungsstufe kann Spurenstoffe wie Arzneimittelreste, Pestizide, Industriechemikalien oder hormonaktive Substanzen verringern. Verfahren sind unter anderem Aktivkohle, Ozonung oder spezielle Filter.
Solche Techniken gewinnen an Relevanz, weil selbst geringe Konzentrationen bestimmter Stoffe in Gewässern Wirkung zeigen können. Schmerzmittel, Antibiotika, Hormone oder Röntgenkontrastmittel gelangen über menschliche Ausscheidungen oder falsche Entsorgung ins Abwasser. Nicht alle werden in klassischen Kläranlagen vollständig entfernt.
Abwasser und Umweltprobleme
Unzureichend gereinigtes Abwasser kann Gewässer auf mehreren Wegen belasten. Organische Stoffe senken den Sauerstoffgehalt. Nährstoffe fördern übermäßiges Pflanzen- und Algenwachstum. Krankheitserreger können Badegewässer und Trinkwasserressourcen gefährden. Schadstoffe können Wasserorganismen schädigen oder sich in Sedimenten und Nahrungsketten anreichern.
Ein besonderes Problem sind Mischwasserüberläufe. In vielen Städten werden Schmutzwasser und Regenwasser gemeinsam in einer Kanalisation geführt. Bei starkem Regen kann die Kanalisation überlastet sein. Dann wird verdünntes, aber ungeklärtes Abwasser in Gewässer entlastet. Rückhaltebecken, größere Speicherräume und naturnahe Regenwasserbewirtschaftung können diese Belastungen verringern.
Abwasser als Ressource
Abwasser enthält nicht nur Belastungen, sondern auch nutzbare Bestandteile. Wärme aus Abwasser kann mit Wärmetauschern und Wärmepumpen für Heizung oder Warmwasser genutzt werden. Klärgas aus Faulbehältern kann Strom und Wärme erzeugen. Phosphor aus Klärschlamm ist ein wichtiger Nährstoff, der zurückgewonnen werden kann.
In wasserarmen Regionen gewinnt auch die Wiederverwendung gereinigten Abwassers an Gewicht. Aufbereitetes Wasser kann für Bewässerung, Industrieprozesse oder Grundwasseranreicherung verwendet werden, wenn hygienische und chemische Anforderungen eingehalten werden. Damit wird Abwasser Teil einer stärker kreislauforientierten Wasserwirtschaft.
Zusammenfassung
Abwasser ist durch Nutzung oder Abfluss verändertes Wasser, das behandelt werden muss, bevor es in die Umwelt gelangt. Es stammt aus Haushalten, Industrie, Gewerbe und Niederschlägen auf versiegelten Flächen. Kläranlagen entfernen Feststoffe, organische Belastungen, Nährstoffe und zunehmend auch Spurenstoffe. Guter Umgang mit Abwasser schützt Flüsse, Seen, Grundwasser und Meere. Zugleich enthält Abwasser Energie, Nährstoffe und Wasser, die in einer nachhaltigen Wasserwirtschaft besser genutzt werden können.
