Umwelttechnik 22.12.2000, 17:27 Uhr

Pflanzenkläranlagen: Bio statt Beton

Pflanzenkläranlagen können mehr als gemeinhin angenommen. Aber sie verlangen auch sorgsames technisches Qualitätsmanagement.

Wer an Kläranlagen denkt, hat normalerweise Faultürme und Betonbecken vor Augen. Doch es gibt auch andere Wege zur Abwasserreinigung – durch Anlagen, in denen Schilfpflanzen, Segge oder Binsen gemeinsam mit Mikroorganismen die Reinigung übernehmen. „Noch immer gibt es unausrottbare Vorurteile gegen Pflanzenkläranlagen“, bedauerte Dr. Jens Nowak, Staatliches Umweltfachamt Plauen, auf einer Fachtagung kürzlich in Celle. Trotzdem gelten die so genannten bewachsenen Bodenfilter im europäischen Raum mittlerweile als anerkannte Technik, die primär zur Behandlung von Abwässern von Grundstücken, von kleineren Orten im ländlichen Raum oder als ergänzende Behandlung des Abwassers aus Klärwerken eingesetzt wird.
Die Anlagen bestehen aus bewachsenen Beeten, durch die das mechanisch vorgereinigte, feststofffreie Abwasser hindurchgeleitet wird. Wie ein Filter hält der Boden einen Großteil der im Abwasser enthaltenen Schadstoffe fest. Den Rest besorgen Bakterien im Boden. Sie setzen beispielsweise organisch gebundenen Stickstoff zu Ammonium, Nitrat und schließlich zu Luftstickstoff um, und reinigen so das Wasser. Einige 100 größere und tausende kleine solcher Anlagen sind mittlerweile in Deutschland in Betrieb.
Forscher des Verbundprojekts „Bewachsene Bodenfilter“ (www.bodenfilter.de) – gefördert von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt in Osnabrück – wollen die Reinigung in diesen Anlagen optimieren. Denn Pflanzenkläranlagen verlangen sorgsame Steuerung und Handling.
Das fängt bereits bei den Jahreszeitenwechseln an. Im Winter können beispielsweise feinkörnige Böden durchfrieren und die Anlage lahm legen, beobachtete Dr. Artur Mennerich, Professor an der Fachhochschule in Suderburg. Im Sommer wiederum kann ausbleibender Regen dazu führen, dass stark reduzierte Abläufe kurzfristig hohe Salzwerte führen. Das könnte durch Kreislaufführung, die eine Rückleitung dieser konzentrierten Abläufe möglich macht, verhindert werden. „Zwei bis drei trockene Sommermonate könnten wir so überbrücken“, schätzt Dr. Günter Fehr, Geschäftsführer der Firma Umweltconsult in Hannover.
Forschungsbedarf bleibt auch, was die abbaubaren Schadstoffkonzentrationen betrifft. Was bewachsenen Bodenfiltern zugemutet werden kann, bleibt ein Balanceakt. So können selbst gut abbaubare organische Stoffe die Pflanzen schädigen, wenn sie zu konzentriert einfließen. Andererseits „verdauen“ bewachsene Bodenfilter selbst schwer abbaubare Stoffe, auch bestimmte Gewerbe- und Industrieabwässer bis zu gewissen Konzentrationen. „Spitzenfrachten müssen aber durch geeignete Einrichtungen vor der Pflanzenkläranlage oder durch größere Dimensionierung der Beete abgepuffert werden“, so Mennerich.
Dennoch zeigten seine Untersuchungsergebnisse erstaunliche Leistungen der Bodenfilter. Mikroorganismen in pflanzlichen Anlagen können sich beispielsweise auf Mineralölkohlenwasserstoffe (MKW) einstellen und erreichen bei einer Belastung von 6  g MKW pro Quadratmeter bewachsener Fläche und Tag (m2 ù  d) einen Wirkungsgrad von 85 % bis 95 %. Pentachlorphenol (PCP) wird bei 0,96g/ m2 ù d vollständig abgebaut. Für adsorbierbare organisch gebundene Halogene (AOX) konnte in einer Anlage für vorgereinigtes Deponiesickerwasser bei 4,4 g AOX/ m2 ù d ein Wirkungsgrad von 72 % gemessen werden. Und selbst extreme Cyanid-Belastungen bis zu 200 mg/l im Zulauf können die Pflanzen und Mikroorganismen innerhalb von 14 Tagen vollständig abbauen. In einer Anlage zur Reinigung von vorgereinigtem Deponiesickerwasser wurden 2,25 g Cyanid/ m2 ù d zu 75 % abgebaut.
Auch Schwermetalle werden vom Boden oder der Pflanze adsorbiert und gut aus dem Abwasser entfernt. Allerdings warnt Mennerich: „Die Aufnahmekapazität des Bodens für diese Stoffe ist von einem bestimmten Punkt an erschöpft.“ Deshalb sollten Abwässer mit hohen Schwermetallgehalten vorbehandelt werden.
Exemplarisch nennt Mennerich die Reinigung von Öl- und schwermetall-verschmutztem Abwasser der Bremer Stahlwerke. Den zwei Pflanzenkläranlagen mit je fünf Becken sind ein Ölscheider, ein Abwasserturm zur mechanischen Separation von Ölen aus einem Öl-Wasser-Gemisch und ein Längsklärbecken vorgelagert. Die Bilanz ist positiv. Beide Anlagen haben ihre Belastungsgrenze noch nicht erreicht. Und die Mikroorganismen im Boden wurden durch die angereicherten Schwermetalle offensichtlich nicht beeinträchtig.
Eine große Unbekannte allerdings bleibt: die Elimination pathogener Mikroorganismen. Bevor das gereinigte Abwasser in ein Gewässer eingeleitet wird, muss die Zahl der Krankheitserreger reduziert werden. Untersuchungen an der Technischen Universität Berlin haben gezeigt, dass in Pflanzenkläranlagen die Population der Krankheitserreger kaum reduziert wird, deren Pathogenität aber abnimmt. Warum, ist bislang unklar.
„Qualitätsmanagement“ spielt bei Pflanzenkläranlagen generell eine große Rolle. Gunther Geller, Geschäftsführer des Augsburger Ingenieurbüros Ökolog warnt davor, die Anlagen sich selbst zu überlassen. Bewachsene Bodenfilter seien im Gegenteil Ingenieurbauwerke, bei deren Planung, Bemessung, Bau und Betrieb die entsprechenden wissenschaftlichen Grundlagen exakt beachtet werden müssten, und deren Qualitätssicherung eine größere Rolle spiele als bei technischen Klärverfahren. Dazu erstellt Ökolog bis Mitte nächsten Jahres im Auftrag der Bundesstiftung Umwelt ein Handbuch. RUTH KUNTZ-BRUNNER

Ein Beitrag von:

  • Ruth Kuntz-Brunner

Themen im Artikel

Stellenangebote im Bereich Energie & Umwelt

Stadtwerke München GmbH-Firmenlogo
Stadtwerke München GmbH Projektleiter (m/w/d) Neubauprojekte Gleisanlagen Straßenbahn (Tram) München
eta Energieberatung GmbH-Firmenlogo
eta Energieberatung GmbH Wirtschaftsingenieur für Projekte im Bereich Energiewirtschaft (w/m/d) Pfaffenhofen an der Ilm
Spar- und Bauverein eG-Firmenlogo
Spar- und Bauverein eG Projektmanager für Klimaschutz (m/w/d) Hannover
DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT)-Firmenlogo
DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) Wissenschaftlicher Mitarbeiter/Projektingenieur (m/w/d) für das Forschungsgebiet Hydrodynamik in Blasensäulenreaktoren Karlsruhe
BORSIG Service GmbH-Firmenlogo
BORSIG Service GmbH Projektleiter E- und Leittechnik (m/w/d) Berlin
Röhm GmbH-Firmenlogo
Röhm GmbH Manager Energy & Technology (m/w/d) Darmstadt
über RSP Advice Consulting & Coaching-Firmenlogo
über RSP Advice Consulting & Coaching Vertriebsingenieur (d/m/w) Raum Dresden, Hannover, Berlin, Magdeburg, Leipzig, Hamburg
WBM Wohnungsbaugesellschaft Berlin Mitte mbH-Firmenlogo
WBM Wohnungsbaugesellschaft Berlin Mitte mbH Ingenieur/in Gebäudemanagement (w/m/d) mit dem Aufgabenschwerpunkt technisches Gebäudemanagement/Facility Management Berlin
Müller-BBM GmbH-Firmenlogo
Müller-BBM GmbH Messingenieur Luftreinhaltung (m/w/d) Dresden-Langebrück
Cobalt Deutschland-Firmenlogo
Cobalt Deutschland Projektleiter (m/w/d) Energiemanagement Berlin

Alle Energie & Umwelt Jobs

Top 5 Umwelt

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.