Hintergrund

Abwasser ist Teil des Wasserkreislaufs

Eine Flusslandschaft; der Fluss führt klares Wasser.

Deutschland ist ein wasserreiches Land. Es gibt keinen Wassermangel, dennoch ist Wasser eine wertvolle Ressource. Wasser kann zwar nicht komplett verbraucht, aber durch Verschmutzung unbrauchbar werden. Im März 2012 soll eine neue EU-Verordnung in Kraft treten, die Phosphorgrenzwerte für Wasch- und Maschinengeschirrspülmittel festlegt. Phosphor kann in Kläranlagen nur durch ein aufwendiges Verfahren abgebaut werden. Andere Rückstände, wie zum Beispiel von Arzneimitteln können nicht geklärt werden. Neue Studien machen auf dieses Problem aufmerksam. Was können Kläranlagen leisten und welche Stoffe sollten erst gar nicht ins Abwasser gelangen?

Sie sorgen zuverlässig für reine Wäsche und sauberes Geschirr: Phosphate in Reinigungsmitteln. Doch es ist sehr aufwendig, diese Stoffe im Abwasser wieder abzubauen, zugleich wirken Phosphate in größeren Mengen in Seen und Flüssen umweltschädlich. Deshalb setzt eine EU-Verordnung, die voraussichtlich im März 2012 in Kraft tritt, Phosphorgrenzwerte für Wasch- und Maschinengeschirrspülmittel fest. Zugleich machen neue Studien ein anderes Problemfeld deutlich: Jährlich gelangen mehrere Tonnen Arzneimittel ins Abwasser und belasten die Gewässer. Die vollständige Aufbereitung des Abwassers ist wichtig für einen intakten Wasserkreislauf. 

Jegliches Leben auf der Welt braucht Wasser. Es gibt riesige Mengen Wasser auf der Erde, über 1,3 Milliarden Kubikkilometer. Aus dem Weltraum erscheint die Erde daher als blauer Planet. Doch nur ein geringer Teil ist als Trinkwasser nutzbar. Rund 97 Prozent der gesamten Wasservorräte sind Salzwasser, sie bilden das Wasser in den (Welt-)Meeren. Nur 2,6 Prozent des Wassers auf der Erde sind Süßwasser. Davon sind zwei Drittel als Eis in Polkappen, Gletschern und Permafrostböden gebunden. Vom flüssigen Süßwasser wiederum finden sich 99 Prozent als Grundwasser im Boden. Nur ein winziger Rest ist in Seen und Flüssen direkt zugänglich.

Sauberes Wasser ist ein wertvolles Gut

Die Ressource Wasser ist im Gegensatz zu anderen wichtigen Rohstoffen wie Erdöl oder Kohle nicht endlich. Wasser wird niemals aufgebraucht – es geht also nicht verloren. Die Gesamtmenge Wasser auf der Erde nimmt weder zu noch ab, denn die Ressource zirkuliert in einem endlosen Kreislauf. Durch die Sonnenwärme verdunstet Wasser von den Ozeanen und in geringerem Umfang vom Festland, kondensiert in der Atmosphäre und fällt in Form von Regen, Schnee oder Hagel auf die Erde nieder. Die Niederschläge sammeln sich in Bächen und Flüssen oder versickern im Boden, wo sie das Grundwasser bilden.

Auch das vom Menschen genutzte Wasser kehrt in diesen Kreislauf zurück: Verbrauchtes Wasser wird gereinigt und gelangt über die Einleitung in Gewässer wieder in den natürlichen Wasserkreislauf. Brauchwasser so aufzubereiten, dass es ohne Schadstoffe wieder in den natürlichen Wasserkreislauf zurückgeführt werden kann, ist eine der wichtigsten Aufgaben der menschlichen Zivilisation. Zwar kann die Menge des Wassers auf der Erde nicht sinken, die Menge des sauberen Wassers aber schon. Deshalb kann auch Wasser ein knappes Gut werden.

Deutschland ist ein wasserreiches Land: Der durchschnittliche jährliche Niederschlag beträgt 850 Liter pro Quadratmeter. Die nutzbare Wassermenge umfasst insgesamt 188 Milliarden Kubikmeter. Das ist sehr viel mehr, als in Deutschland benötigt wird: Im Jahr 2007 betrug beispielsweise die Gesamtmenge des von den Hauptnutzern Industrie (einschließlich Wärmekraftwerke) und private Haushalte verbrauchten Wassers rund 32 Milliarden Kubikmeter. Das entspricht 20 Prozent des potenziellen Wasserangebots – 80 Prozent blieben ungenutzt. Im Haushalt lag der tägliche Wasserverbrauch pro Kopf bei 122 Litern. Das entspricht zugleich der Menge des Abwassers, die pro Einwohner und Tag entstehen. Nur ein geringer Anteil des Wassers geht durch Verdunstung, zum Beispiel beim Kochen, "verloren".

10 Milliarden Kubikmeter Abwasser, 10.000 Klärwerke

Von dem insgesamt verbrauchten Wasser gelangt nur ein Teil in die öffentliche Kanalisation. Größere Industriebetriebe besitzen in der Regel eigene Klärwerke, deren Technik der jeweiligen Abwassersituation angepasst ist. Ihr Abwasser gelangt nicht in die öffentliche Kanalisation. Im Jahr 2007 wurden deshalb "nur" insgesamt rund zehn Milliarden Kubikmeter Abwasser in knapp 10.000 öffentlichen Kläranlagen behandelt. Das Kanalnetz ist rund 515.000 Kilometer lang, damit könnte es etwa 13-mal die Erde umrunden.

Jedes Jahr erzeugen private Haushalte, Industrie und Gewerbe in Deutschland im Durchschnitt über fünf Milliarden Kubikmeter Schmutzwasser, die in Kläranlagen geleitet werden. Hinzu kommen rund drei Milliarden Kubikmeter Regenwasser, die nicht auf Straßen oder anderen versiegelten Flächen versickern können und ebenfalls über Abwasserkanäle in die Klärwerke fließen. Außerdem sammelt sich im Kanalnetz über undichte Stellen sogenanntes Fremdwasser, wie zum Beispiel Grundwasser oder auch Abwasser durch unerlaubte Anschlüsse. Über 95 Prozent der deutschen Haushalte sind an die öffentliche Kanalisation angeschlossen. Abwasser darf in Deutschland nicht ungeklärt in Seen oder Flüsse eingeleitet werden. Das Wasserhaushaltsgesetz schreibt vor, dass die enthaltenen Schadstoffe so weit reduziert werden müssen, wie es der Stand der Technik möglich macht.

In Klärwerken durchläuft das Abwasser in der Regel drei Reinigungsstufen: Rechen und Absatzbecken trennen zunächst Feststoffe und Sand ab. In großen belüfteten Becken wandeln dann in einem zweiten Schritt Milliarden von Mikroorganismen gelöste Schadstoffe in unbedenkliche Substanzen um. In der dritten Stufe bauen Bakterien vor allem Stickstoffverbindungen ab.

Auch Phosphate und andere Phosphorverbindungen lassen sich in der Kläranlage entfernen, wenn auch nur mit besonderem Aufwand: Dafür müssen chemische Phosphatfällmittel eingesetzt werden, die teuer sind. So gelingt es aber in Deutschland, etwa 90 Prozent der anfallenden Phosphate und 81 Prozent des anfallenden Stickstoffes aus dem Wasser zu entfernen. Die EG-Kommunalabwasserrichtlinie von 1991 fordert für beide Stoffe eine Verringerung von jeweils 75 Prozent. Mit der neuen EU-Verordnung, die voraussichtlich im März 2012 in Kraft treten wird, wird der Gehalt von Phosphat und anderen Phosphorverbindungen in Waschmitteln bis zum 30. Juni 2013 sowie in Maschinengeschirrspülmitteln bis 2017 europaweit begrenzt. So soll die Phosphatbelastung des Wassers weiter sinken. Denn Phosphate können in zu großen Mengen in Gewässern zu erheblichen Umweltbelastungen führen: Algen vermehren sich, Gewässer kippen um.

Arzneimittelrückstände belasten Gewässer und Tiere

Aber nicht alle Rückstände lassen sich aus dem Abwasser entfernen: Eine Herausforderung für die Technik der Kläranlagen stellen Schadstoffe dar, wie zum Beispiel Rückstände von Arzneimitteln. Auch in der Tierzucht gelangen beispielsweise durch den Einsatz von Antibiotika Schadstoffe ins Grundwasser.

Aktuelle Daten aus Forschungsprojekten und der Gewässerüberwachung zeigen, dass gerade Arzneimittelrückstände immer häufiger in Gewässern und Böden nachgewiesen werden können. 24 von insgesamt 156 in der Natur nachgewiesenen Wirkstoffen hält das Umweltbundesamt für besonders problematisch und überwachungsbedürftig: darunter Schmerzmittel wie Diclophenac, das schon in geringer Dosis bei Fischen zu Leber- und Nierenschäden führen kann, aber auch Röntgen-Kontrastmittel, Antidepressiva oder Antiepileptika. Um solche Spurenstoffe zu beseitigen, reicht die herkömmliche Klärtechnik nicht aus. Zwar gibt es bereits erste Technologien, wie etwa spezielle Membranen (dünne Trennschichten aus Haut oder Folie) oder Oxidationsverfahren, die solche Substanzen entfernen können. Aber sie sind sehr teuer. Außerdem fehlen für die Spurenstoffe im Abwasser bislang gesetzliche Grenzwerte, an denen sich die Betreiber von Kläranlagen orientieren könnten.

Es ist deshalb wichtig, darauf zu achten, was im Abwasser landet. Arzneimittelrückstände gelangen meist über den Urin mit dem häuslichen Abwasser in die Umwelt. Denn viele Inhaltsstoffe scheidet der menschliche Körper oft unverändert wieder aus. Hinzu kommt, so Schätzungen des Bundesumweltamts, dass Verbraucherinnen und Verbraucher pro Jahr mehrere hundert Tonnen unverbrauchter Medikamente unsachgemäß über Spüle oder Toilette entsorgen. Das Umweltbundesamt empfiehlt, die Medikamentenreste zu sammeln und bei Schadstoff-Sammelstellen abzugeben. Auch viele Apotheken nehmen Medikamtenreste zurück, sie sind dazu aber nicht verpflichtet.

Die Europäische Kommission hat im Februar 2012 angekündigt, Europas Gewässer verstärkt nach Chemikalien, darunter auch Medikamentenrückstände, überprüfen zu wollen. So sollen künftig unter anderem auch die Auswirkungen von Diclophenac, Östrogenen aus der Anti-Baby-Pille und von in der Tiermast verwendeten Kunsthormonen stärker untersucht werden.

Schadstoffbelastung der Flüsse und Seen gesunken

Dennoch ist festzuhalten, dass die Qualität des Grundwassers zunimmt: Die ständig verbesserten Regelungen im Wasserrecht und ein dichtes Netz moderner Kläranlagen haben hierzulande in den letzten Jahrzehnten dazu geführt, dass die Schadstoffbelastung der Flüsse und Seen zurückgegangen ist. Die Belastung mit Schwermetallen, industriellen Schadstoffen und Phosphaten ist in den vergangenen zwanzig Jahren gesunken. Klärwerke und Industrie leiten heute weit weniger Stoffe in die Gewässer ein. Die meisten Flüsse befinden sich deshalb heute wieder in einem guten Zustand: In der Elbe etwa sank die Quecksilberbelastung in den vergangenen beiden Jahrzehnten um 90 Prozent.

Weiterführende Links zum Thema:

Pressemitteilung des Bundesumweltministeriums zur EU-Verordnung
http://www.bmub.bund.de/presse/pressemitteilungen/pm/artikel/neue-eu-verordnung-verbessert-gewaesserqualitaet/

Pressemitteilung des Umweltbundesamtes zu Medikamentenrückständen
http://www.uba.de/uba-info-presse/2012/pd12-007_schmerzmittel_belasten_deutsche_gewaesser.htm

Bundesumweltministerium: Abwasser
http://www.bmub.bund.de/themen/wasser-abfall-boden/binnengewaesser/abwasser/

Broschüre von Bundesumweltministerium und Umweltbundesamt: Wasserwirtschaft in Deutschland
http://www.bmub.bund.de/service/publikationen/downloads/details/artikel/wasserwirtschaft-in-deutschland/

Umweltbundesamt: Übersicht zu Wasser, Trinkwasser und Gewässerschutz
http://www.umweltbundesamt.de/wasser/themen/gewschr/index.htm

Das Umweltbundesamt bietet ein Podcast aus der Reihe "Green Radio" zum Thema Reinigung von Abwasser unter Nutzung von Hochspannung
http://www.umweltbundesamt.de/service/green-radio/hochspannung-fuer-sauberes-wasser

Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft: Trinkwasserverwendung im Haushalt (Infografik, PDF)

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