31. Lindauer Seminar Praktische Kanalisationstechnik Zukunftsfähige Entwässerungssysteme 08. März 2018

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1 31. Lindauer Seminar Praktische Kanalisationstechnik Zukunftsfähige Entwässerungssysteme 08. März 2018 Anpassungen der kommunalen Abwasserbeseitigung in NRW Arnold Schmidt Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen

2 Anpassungen der kommunalen Abwasserbeseitigung Fortentwicklung Stand der Technik Erfordernisse Gewässerschutz Umgang mit Niederschlagswasser Folgen des Klimawandels Energieeffizienz und Ressourcennutzung Beseitigung der Reststoffe Infrastrukturerhalt Demographischer Wandel Finanzierung..

3 Anpassungen der kommunalen Abwasserbeseitigung in NRW (Auszug der Schwerpunkte) Stand der Technik / Erfordernisse Gewässerschutz Nährstoffe Mikroschadstoffe Niederschlagswasser Bergbaufolgelasten Infrastrukturerhalt

4 Rückblick Entwicklung wasserrechtliche Anforderungen für Kläranlagen 1971 Umweltprogramm der Bundesregierung (Gewässergüteklasse II bis 1985) 1976 Vierte Novelle WHG (Grundlage für Emissions- /Immissionsprinzip) 1982 Formulierung von Mindestanforderungen nach 7a WHG 1988 Ergänzung der Mindestanforderungen für P und N in Abhängigkeit der Größenklasse 1991 EG- Kommunalabwasserrichtlinie (P und N für empfindliche Gebiete)

5 Mindestanforderung [mg/l] Stand der Technik: Entwicklung der Mindestanforderungen für Kläranlagen der GK CSB Nges anorg. BSB5 NH4-N Pges.

6 Rückblick Entwicklung Gewässerschutzanforderungen 1971 Umweltprogramm der Bundesregierung (Gewässergüteklasse II bis 1985) In NRW: 1984 Allgemeine Güteanforderungen (AGA) (Ziel Güteklasse II bis III) In NRW: 1991 Überarbeitung AGA (Ziel Güteklasse II) 2000 EG- Wasserrahmenrichtlinie (guter ökologischer chemischer und ökologischer Zustand bzw. ökologisches Potential) 2010 WHG Novelle zur Umsetzung der WRRL 2011 Oberflächengewässerverordnung nach 23 WHG zur Umsetzung der UQN 2016 Ablösung der OGewVO 2011 durch eine neue Oberflächengewässerverordnung 2016

7 Prüfschema bei der Erlaubnis von Abwassereinleitungen Emissionsanforderungen ( 57Abs. 1 Nr. 1 WHG) Anforderungen an die Gewässereigenschaften (Immissionsanforderungen) ( 57Abs. 1 Nr.2 WHG) Anforderungen an die Wasserbeschaffenheit Umweltqualitätsnormen (prioritäre Stoffe / flussgebietsspezifische Stoffe/ biologische Qualitätskomponenten) Allgemeine physikalisch-chemische Qualitätskomponenten (ACP) Rechtlich nicht verbindlich geregelte Stoffe Anforderungen bei besonderer Nutzung bzw. Ausweisung Trinkwassernutzung Anforderungen an die Wassermenge Anforderungen an die Gewässerökologie und Hydromorphologie

8 Teileinzugsgebiete und Planungseinheiten in NRW

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10 Herkunft und Menge des Abwassers in NRW MULNV (2018): Entwicklung und Stand der Abwasserbeseitigung in NRW, Entwurf 18. Auflage

11 Herkunft des Abwassers in NRW Hohe Industriedichte Ca. 1/3 der IED Anlagen in Deutschland IED Anlagen Deutschland IED Anlagen Baden-Württemberg IED Anlagen Rheinland-Pfalz 700 IED Anlagen NRW 2741 Anzahl PRTR Anlagen (2. BY mit 780) industrielle/gewerbliche Direkteinleiter, ca. 485 relevant 1/3 Anteil gewerbliches Abwasser an kommunalem Abwasser (erfasst sind Indirekteinleiter)

12 NRW: 515 E/km 2 Hessen: 289 E/km 2 RP: 202 E/km 2 BW: 300 E/km 2 SN: 220 E/km 2

13 Frachten aus kommunalen und industriellen Einleitungen (in %) 100% 80% 60% 40% 20% 0% Abwassermenge TOC- Nges-N - Pges-P - Fracht Fracht Fracht AOX- Fracht Cu- Fracht Zn- Fracht Hg- Fracht Regenwasserabflüsse von außerörtlichen Straßen Regenwasserentlastung aus Trennsystemen Mischwasserentlastung Industrielle Direkteinleitungen Kommunale Abwasserbehandlung Kleinkläranlagen Quelle: Entwicklung und Stand der Abwasserbeseitigung in NRW, Entwurf 18. Auflage

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15 Kommunale Kläranlagen im Einzugsgebiet oberhalb von Trinkwassergewinnungsanlagen

16 Diagnose Regenwasser- und Mischwassereinleitungen sind maßgebliche Emittenten in Gewässer. relevante Stoffgrößen sind AFS, TOC, Nährstoffe sowie Schwermetalle. eine Besonderheit stellt die hydraulische Belastung dar eine Vielzahl von Gewässern weisen Gewässerstrukturprobleme auf, die auf Niederschlagswassereinleitungen zurückzuführen sind. mit jeder weiteren Versiegelung ergeben sich neue gewässerstrukturelle und ggfs. stoffliche Probleme. Mikroschadstoffe sind ein bedeutendes Thema für die Gewässergüte Regional sind die Phosphor- und NH4-N- Einträge zu überprüfen

17 Weitere Gewässerbelastungen in NRW Bergbaufolgenlasten Intensive Landwirtschaftliche Nutzung Gewässerstrukturveränderungen

18 Nährstoffe: Entwicklung der Gewässeranforderungen für P und NH4-N 1984/1991 AGA NRW: NH4-N <= 1mg/l (als 90% - Perzentil); Pges <= 0,3 mg/l (als 90% - Perzentil) Güteklassifikation der LAWA: NH4-N <= 0,3mg/l (Jahresmittel); Pges <=0,15 mg/l (Jahresmittel) LAWA (RAKON B): NH4-N <= 0,3mg/l (Jahresmittel); Pges <= 0,1-0,15 mg/l in Abhängigkeit vom Gewässertyp (Jahresmittel) 2011 OGewVO: enthält keine Aussagen bezogen auf den guten ökologischen Zustand, sondern nur bezogen auf den sehr guten ökologischen Zustand 2016 OGewVO: NH4-N <= 0,1-0,2 mg/l in Abhängigkeit vom Gewässertyp (Mittelwert als arithmetisches Mittel aus den Jahresmittelwerten von maximal drei aufeinander folgenden Kalenderjahren); Pges <= 0,1 0,15 mg/l in Abhängigkeit vom Gewässertyp (wie vor)

19 Zielerreichung WRRL: Maßnahmenprogramm 2015 Kläranlagen in NRW haben einen hohen Standard, auch hinsichtlich der Stickstoff und Phosphor- Elimination. Sofern Handlungsbedarf besteht, kann dies in der Mehrzahl der Fälle durch Optimierungen erreicht werden

20 Mikroschadstoffe: Multi Barrieren Konzept

21 Zielerreichung WRRL: Maßnahmenprogramm 2015 PGM 4 nach Regierungsbezirken Detmold 24 Münster Arnsberg 79 Düsseldorf Köln In 156 Fällen sind die Auswirkungen von Mikroschadstoffen auf die Wasserkörper zu überprüfen (Monitoring / Machbarkeitsstudien)

22 Niederschlagswasser: Zielsetzung und Vorgaben Vermeidung Ortsnahe Beseitigung ( 55 WHG) Teilstrombetrachtung (nach Verschmutzungsgrad) Vorrang Trennsystem vor Mischsystem Kanalnetzsteuerung in Mischsystemen (Verringerung von Abschlägen) Behandlung nach den Regeln der Technik Behandlung nach Gewässererfordernis

23 Retentionsbodenfilter in NRW (kommunales Abwasser) Quelle: Entwicklung und Stand der Abwasserbeseitigung in NRW, Entwurf 18. Auflage

24 Relevante Parameter im NW von Straßen nach der OGewVO Anlage 6 Anlage 7 Anlage 8 Schwermetalle X X X PAK (X) X PCB Akylphenole Salz Zehr- /Nährstoffe Sonstige X X X X X X (X)

25 Niederschlagswasser: Beispiel Benzo(a)pyren Anforderungen nach Anlage 7 der OGewVO (2011): JD-UQN = 0,05 µg/l Anforderungen nach Anlage 8 der OGewVO (2016). JD UQN = 0,00017 µg/l ZHK UQN = 0,27 µg/l Mittlere Belastung im Niederschlagsabfluss von stark befahrenen Straßen nach bisherigen Erkenntnissen: 0,3 µg/l, bei hoher Belastung: 0,6 mg/l partikulärer Anteil 97%, d.h. hohe Wirksamkeit von Retentionsbodenfiltern

26 Bergbaufolgelasten: Beispiel Emscherumbau Bis 1996: Neubau Kläranlagen Bottrop und Dortmund Bis 2001: Sanierung und Umbau Kläranlage Emschermündung Bis 2017: Fertigstellung Abwasserkanal Emscher (AKE) Bis 2021: Zusammenschlüsse aller Teilnetze an AKE Bis 2021: Neubau aller Mischwasserbehandlungsanlagen nach den RdT (über 150) Ab 2022: Monitoring / Planung und Bau MW- anlagen nach Gewässererfordernis Fortlaufend: Programm zur Flächenentsiegelung Fortlaufend: gewässerstrukturelle Maßnahmen

27 Sicherung der Entsorgungsinfrastruktur 616 Kommunale Kläranlagen mehr als Regenbecken und Entlastungsanlagen rund km öffentliche Kanalisation, geschätzte km private Kanalisation, rund 3 Mio. Hausanschlüsse Netzerneuerungsrate von ca. 0,96 % (10-jähriger Mittelwert)

28 Altersstruktur kommunaler Kläranlagen

29 Kommunale Kläranlagen Substanzerhalt und Sanierungsbedarf Gewässerbezogene Anforderungen Nährstoffelimination Mikroschadstoffelimination Weitere Faktoren Energieeffizienz Phosphorrecycling ( In Einzelfällen: Standortfrage) Fazit: Ganzheitliche Überprüfung und Bündelung des Handlungsbedarfes erforderlich

30 Deutschlands öffentliche Abwassernetze Länge: km Wiederbeschaffungswert: 700 Mrd. EUR Soll-Nutzungsdauer: 80 Jahre durchschnittliches Alter: ca. 40 Jahre älter als 50 Jahre: ca. 30 % Schadensquote kurzfristig: % jährlicher Investitionsbedarf zwecks Substanzerhalt: 8,75 Mrd. EUR d.h. für NRW: 1,1 Mrd. EUR Investitionsbedarf zum Substanzerhalt (im Minimum) Quelle: Destatis, DWA 2009, 2011, 2016

31 Unterstützung des Landes NRW zur Anpassung der kommunalen Abwasserbeseitigung Förderprogramme mit Schwerpunkt (z.b. Gewässerbezogene Abwassermaßnahmen Umsetzung WRRL / Energieeffizienz von Kläranlagen /Machbarkeitsstudien) Förderung von Best- Practice- Beispielen Förderung von Forschungsvorhaben Kompetenzzentrum Mikroschadstoffe Handreichungen (Bsp. Energiehandbuch 2018 / Bodenfilterhandbuch 2016) Rechtliche Regelungen (Bsp. Niederschlagsbeseitigungskonzept außerörtliche Straßen)

32 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit