Retentionsbodenfilter zur Regenwasserbehandlung

Die konsequente Umsetzung der ab 1988 neu formulierten Reinigungsanforderungen für kommunale Kläranlagen, insbesondere an die Nährstoffelimination, hat im Erftverbandsgebiet dazu geführt, dass nunmehr fast alle Kläranlagen saniert oder ausgebaut sind und überdurchschnittliche Reinigungsleistungen erbringen.

Dies ist im Erfteinzugsgebiet auch erforderlich um das Ziel - die Gewässergüteklasse II (mäßig belastet) - zu erreichen. Erschwerend für die hiesige Region ist die Vielzahl von empfindlichen Gewässern mit geringer Eigenwasserführung, so dass die Überwachungswerte für Kläranlagen zum Teil erheblich schärfer formuliert sind als durch die Mindestanforderungen vorgegeben. Dabei setzte der Verband nicht nur konventionelle Verfahrenstechnik ein, sondern stattete die Kläranlagen zum Teil mit innovativer Technik z.B. Membranfiltration aus, um unter Beachtung einer wirtschaftlichen Ausbaukonzeption sicherzustellen, dass die Qualität bei den meisten Gewässern des Verbandsgebietes durch sehr weitgehende Verminderung der stofflichen Belastung aus Kläranlagenabläufen verbessert wurde. Dies hat für die Erft besondere Bedeutung, da mittelfristig mit einem Rückgang der Sümpfwassereinleitungen aus den nach Norden wandernden Braunkohlentagebauen zu rechnen ist und sich das Mischungsverhältnis von eingeleitetem gereinigtem Abwasser zur natürlichen Wasserführung ungünstig verändern wird. Nach heutiger Einschätzung hat der Erftverband mit seinem Investitionsprogramm und der technischen Umsetzung alle Vorkehrungen in Bezug auf Kläranlagenausbau getroffen, um zuversichtlich in die Zukunft zu blicken.

Dies trifft jedoch nicht vorbehaltlos zu für direkt aus der Kanalisation oder aus Regenüberlaufbecken stammende Einleitungen. Hierbei handelt es sich in der Regel um grob mechanisch gereinigtes Mischwasser, das während oder nach Niederschlägen die Gewässer stofflich und hydraulisch belastet. Obwohl im Erfteinzugsgebiet an vielen Stellen diese abwassertechnischen Sonderbauwerke bereits nach verschärften Anforderungen bemessen sind, ist in Zukunft mit erhöhten Anforderungen zu rechnen. Dies betrifft sowohl die hydraulische Belastung, die durch den Bau von nachgeschalteten Regenrückhaltebecken vermindert werden kann, als auch die stoffliche Belastung, die z.B. durch noch großzügiger dimensionierte Regenüberlaufbecken zu reduzieren sind.

Da aus Misch- und Regenwassereinleitungen, die nur wenige Stunden im Jahr grob gereinigtes Abwasser in die Gewässer abgeben, nahezu dieselbe Schmutzfracht eingeleitet wird, wie aus allen kommunalen Kläranlagen zusammen, ist es notwendig die Niederschlagswasserreinigung und -ableitung zu verbessern, um eine gute biologische und chemische Gewässerqualität zu erreichen.

Eine zukunftsweisende Technik ist der Bau von Retentionsbodenfiltern, bei denen das aus einem Regenüberlaufbecken abgeschlagene, grob mechanisch gereinigte Niederschlagswasser durch eine Bodenpassage gereinigt bzw. filtriert wird, bevor es in das Gewässer eingeleitet wird. Untersuchungen an bestehenden Bodenfilteranlagen haben gezeigt, dass die stoffliche Belastung durch diese Bodenpassage erheblich reduziert wird. Gleichzeitig können diese Filterbecken im Aufstaubetrieb gefahren werden, so dass sich zusätzlich - "bei richtiger Bemessung" - auch eine Rückhaltewirkung (Retention) einstellt. Dadurch wird auch die hydraulische Belastung des Gewässers verbessert. Die Retentionsbodenfilter stellen eine sinnvolle Ergänzungsmaßnahme im Zuge der Reinigung von Niederschlagswasser dar. Sie werden in Zukunft noch erheblich an Bedeutung gewinnen, da die Wasserbehörden seit geraumer Zeit bei jedem Antrag auf Verlängerung von Einleiterlaubnissen einen Nachweis der Gewässerverträglichkeit fordern. Dies bedeutet in der Regel eine Reduzierung der Gewässerbelastung durch Drosslung der Einleitmenge oder Maßnahmen in und am Gewässer, die das Selbstreinigungsvermögen und damit den ökologischen Zustand des Gewässers verbessern.

Da das Mischungsverhältnis von Abwassereinleitung zu natürlicher Wasserführung an der Erft und in den Nebenläufen wegen der geringen Eigenwasserführung ohnehin ungünstig ist, macht es Sinn, alternativ zum Bau von immer größeren Regenüberlaufbecken und Regenrückhaltebecken technologisch auf die immissionsorientierte Denkweise der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie zu reagieren. Dies ist durch den Bau von Bodenfilteranlagen bzw. Retentionsbodenfilteranlagen möglich.

Im Hinblick auf die konkrete Aufgabenstellung, Einleiterlaubnisse von vorhandenen Misch- und Regenwassereinläufen zu verlängern bzw. weiterhin erlaubnisfähig zu gestalten, hat der Erftverband verschiedene Einleitstellen mit akutem Handlungsbedarf in Bezug auf Gewässerverträglichkeit herausgearbeitet. An diesen Standorten wird der Erftverband Bodenfilteranlagen und Retentionsbodenfilter errichten, um die Einleitbedingungen in qualitativer und mengenmäßiger Hinsicht zu verbessern. Mit der Anwendung dieser Technologie kann in Zukunft den fast unlösbar erscheinenden Einleitanforderungen im Erfteinzugsgebiet begegnet werden. Durch die qualitative Verbesserung des Ablaufes aus Bodenfilteranlagen können die Randbedingungen zum Mischungsverhältnis Eigenwasserführung der Gewässer/Abwassereinleitung eingehalten, der hydraulische Stress im Gewässer verhindert und Hochwasserwellen abgeflacht werden.

Zudem steht mit dem Konzept "Bodenfilteranlagen" eine naturnähere Bauweise zur Verfügung, bei der weitgehend auf Beton verzichtet werden kann. Die obligatorische Bepflanzung mit Schilf integriert dieses technische Bauwerk besser in die Landschaft, auch wenn sie in erster Linie den Zweck verfolgt, eine Verstopfung der Filteranlage zu vermeiden.

Derzeit betreibt der Verband 21 Retentionsbodenfilterbecken.