Zukünftige Herausforderungen der Kommunen in der Abwasserentsorgung

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1 FG Siedlungswasserwirtschaft 14. Göttinger Abwassertage Göttingen, Februar 2014 Zukünftige Herausforderungen der Kommunen in der Abwasserentsorgung Theo G. Schmitt, TU Kaiserslautern Vortragsübersicht rechtliche Anforderungen Wandel Herausforderung & Lösungsansätze Fazit Werte Demografie!! Klima!? Systeme?? tgs: Zukunftsherausforderung Netzbewirtschaftung 2 1

2 Rechtliche Anforderungen EU-Wasserrahmenrichtlinie gewässerbezogen weitergehende Maßnahmen: Abwasserreinigung, Regenwasserbehandlung neue UQN: Elimination von Mikroschadstoffen? Badegewässerqualität / Hygiene Desinfektion? WHG (2009): u.a. Niederschlagswasser Gebot keine Vermischung mit Schmutzwasser Abkehr von der Mischkanalisation?? Reduzierung Menge und Schädlichkeit vor Einleitung Tendenz: Ausweitung Behandlungserfordernis verschmutzte Niederschlagsabflüsse! tgs: Zukunftsherausforderung Netzbewirtschaftung 3 Mikroschadstoffe Besorgnis Mikroschadstoffe gezielte Elimination auf Kläranlagen ( 4. Reinigungsstufe ) tgs: Zukunftsherausforderung Netzbewirtschaftung 4 2

3 Besorgnis Mikroschadstoffe Definition Spurenstoffe : Konzentrationen < 100 µg/l Stoffe / Substanzen Arzneimittel, Hormone, Röntgenkontrastmittel Komplexbildner NTA, EDTA, Süßstoff Acesulfam Schmutzwasserabfluss Biozide (Mikroprop, Glyphosat) Oberflächenabfluss Austragspfade Kläranlagen Mischwasserüberläufe, Regenauslässe (Trennkanalisation) Diffuse Quellen Wirkungen aquatische Umwelt Ökotoxikologisch, humantoxisch bzw. endokrine Wirkung tgs: Zukunftsherausforderung Netzbewirtschaftung 5 Besorgnis Mikroschadstoffe Fokus Forschung Risikobewertung = Betrachtung von Noch-Nicht-Ereignissen Spurenstoffe in aquatischen Ökosystemen im Trinkwasser (GOW gesundheitliche Orientierungswerte) Unsicherheit: Synergetische Wirkung von Substanzgemischen und (unbekannte) Metaboliten Definition PEC, MEC, LEC, NOEC - Konzentrationswerte Qualitätsnormen Wasserpolitik Richtlinie 2008/105/EG: 33 prioritäre Stoffe Richtlinienvorschlag COM (2011) 876: Erweiterung um 15 Stoffe, z.b. Diclofenac mit Grenzwert Oberflächengewässer: 0,1 µg/l (kein Beschluss zunächst zur Beobachtung!) tgs: Zukunftsherausforderung Netzbewirtschaftung 6 3

4 Kosten der Spurenstoffelimination Kostenbeispiele Schweiz [nach JOSS 2012; aus FIRK 2012] KA Untersee KA Furt KA Au KA Zürich Ausbaugröße EW Konventionelle CHF/m 3 1,05 0,80 0,55 0,55 Abwasserbehandlung Ozonung (5 mg/l O 3 ) CHF/m 3 0,18 0,09 0,08 0,04 Pulveraktivkohle CHF/m 3 0,30 0,18 0,15 0,09 (10 mg/l PAC) Sandfiltration CHF/m 3 0,16 0,13 0,07 0,05 4. Reinigungsstufe CHF/m 3 0,64 0,40 0,30 0,18 Kostenerhöhung % tgs: Zukunftsherausforderung Netzbewirtschaftung 7 Wertewandel Paradigmenwechsel national / international: Nachhaltigkeit sustainability Ressourcenschonung Abwasser als Wertstoff Ver- und Entsorgungssicherheit, Kosteneffizienz Integrale Siedlungsentwässerung water sensitive urban drainage systems Erhalt lokaler Wasserhaushalt, Überflutungsvorsorge, Regenwasserbehandlung Ungewissheit / Risiken risk & uncertainty Unwägbarkeit zukünftiger Entwicklungen Kommunales Risikomanagement Kanalüberflutung tgs: Zukunftsherausforderung Netzbewirtschaftung 8 4

5 Wertewandel nachhaltige Abwasserentsorgung Zukunftsgebot Ressourcenschonung tgs: Zukunftsherausforderung Netzbewirtschaftung 9 Ressourcenschonung Abwasser Abwasser als Ressource Wasser Aufbereitung zu Brauchwasser Nährstoffe Rückgewinnung von N, P, Energie Nutzung Wärme, C-Verbindungen aber auch: Schadstoffelimination! Lösungsansätze: Trennung von Stoffströmen neuartige Sanitärtechnologien, z.b. DWA-A 272 Ressourcen orientierte Sanitärsysteme Systemwechsel als langfristiger Prozess?? Funktionssicherung im Systemübergang Kosteneffizienz tgs: Zukunftsherausforderung Netzbewirtschaftung 10 5

6 Wertewandel Wassersensible Siedlungsentwicklung Wasserhaushalt Überflutungsvorsorge Regenwasserbehandlung tgs: Zukunftsherausforderung Netzbewirtschaftung 11 Wassersensible Siedlungsentwicklung Benchmark unbebauter Zustand blue green dream möglichst geringe Beeinträchtigung des lokalen Wasserhaushalts! tgs: Integrales Regenwassermanagement

7 Emissionspapier Regenwetterabflüsse DWA-A 102: Emissionspapier Regenwetterabflüsse einheitliche Bewertung Niederschlagsabflüsse für Misch- und Trennsysteme Zielgrößen zum lokalen Wasserhaushalt Kriterien zur Begrenzung von Emissionen AFS fein Kategorien der Abflussverschmutzung nach Herkunftsflächen: I gering ; II mäßig ; III stark verschmutzt Behandlungserfordernis für Kategorie II + III (Art und Umfang der Behandlung je nach Zielgewässer) tgs: DWA-Regelwerk zur Regenwasserbehandlung 13 Wandel Wahrnehmung Neue Wahrnehmung Ungewissheit Risiken tgs: Zukunftsherausforderung Netzbewirtschaftung 14 7

8 Ungewissheit risk and uncertainty Ungenauigkeiten in Planungsgrundlagen Unwägbarkeiten zukünftiger Entwicklungen demografischer Wandel, wirtschaftliche Entwicklung technologische Neuerungen, gesetzliche Anforderungen Klimawandel - Niederschlagsgeschehen Input des Wasserhaushalts Wasserversorgung Systembelastung Überflutungsvorsorge tgs: Zukunftsherausforderung Netzbewirtschaftung 15 Demografischer Wandel ländlicher Raum besonders betroffen Ungewissheit: Entwicklung A-Dorf, B-Heim Werterhalt / Funktionssicherung Bestand Funktionalität, Wirtschaftlichkeit Weiterentwicklung Ver-/Entsorgungssysteme flexible Strukturen Kombination zentral - dezentral Modulbauweise (Wasseraufbereitung, Kläranlage) Quartier bezogene Teilsysteme Rückbau in Stufen Stadtumbau degressive Finanzierungsmodelle? tgs: Zukunftsherausforderung Netzbewirtschaftung 16 8

9 Klimawandel Öffentliche Wahrnehmung Medienberichte: Häufung von Starkregen und Überflutungen - Ursache Klimawandel!! = vorschnelle Vermutung?? tgs: Zukunftsherausforderung Netzbewirtschaftung 17 Feststellung Starkregen Siedlungsentwässerung medienwirksame Überflutungen als Folge außergewöhnlicher Starkregen: T n > a außerhalb üblicher Bemessungshäufigkeiten auffällige lokale Häufungen lokale hot spots!? Klimamodelle (global + regional): methodisch bedingt keine Aussagefähigkeit für Gewitterzellen erhebliche Ungewissheit zukünftiger Entwicklung, z.b tgs: Zukunftsherausforderung Netzbewirtschaftung 18 9

10 Klimawandel - fachliche Bewertung... keine Grundlage für pauschale Bemessungszuschläge in der SE keine statistisch signifikanten Veränderungen beobachtete Häufung: stark lokale Ausprägung lokale hot spots!? stattdessen: Einstieg in kommunales Risikomanagement Verbesserung der Anpassungsfähigkeit ortsbezogene Bewertung der Überflutungsrisiken Kommunikation verbleibender Risiken tgs: Zukunftsherausforderung Netzbewirtschaftung 19 Neuausrichtung Kommunale Gemeinschaftsaufgabe Überflutungsvorsorge Niederschlagsbelastung Anliegen Bemessungsregen seltene Starkregen außergewöhnliche Starkregen Überstaufreiheit Überflutungsschutz Schadensbegrenzung Entwässerungssystem inkl. Rückstausicherungen in Gebäuden Verkehrs- und Freiflächen (temporäre Nutzung ) gezielter Objektschutz (öffentlich/privat) tgs: Integrales Regenwassermanagement

11 Folgerungen zunehmende Ungewissheiten erfordern höhere Flexibilität und Anpassungsfähigkeit Ressourcen orientierte Sanitärsysteme zur Stärkung der Nachhaltigkeit oder 4. Reinigungsstufe zur Elimination von Mikroschadstoffen!? langfristiger Systemwechsel?? Funktionssicherung im Systemübergang als besondere Herausforderung tgs: Zukunftsherausforderung Netzbewirtschaftung 21 FG Siedlungswasserwirtschaft 14. Göttinger Abwassertage Göttingen, Februar 2014 Zukünftige Herausforderungen der Kommunen in der Abwasserentsorgung Theo G. Schmitt, TU Kaiserslautern 11