Wegweiser Kleinkläranlagen und Sammelgruben

Transkript

1 Carsten SCHMAGER Wegweiser Kleinkläranlagen und Sammelgruben Land Brandenburg: Kleinkläranlagen sind im ländlichen Raum ökologisch und ökonomisch eine sinnvolle Alternative. Praxisbroschüre zur dezen tralen Abwasserbehandlung im Land Brandenburg Foto: AWT GmbH Bild 1 Das Land Brandenburg gehört mit einer durchschnittlichen Bevölkerungsdichte von ca. 86 Einwohnern pro km2 zu den vergleichsweise dünn besiedelten überwiegend ländlich geprägten Bundesländern Deutschlands. Während im Umland von Berlin, im engeren Verflechtungsraum, die Bevölkerungsdichte weit über dem Landesdurchschnitt (z. B. Stadt Potsdam 805 E/km2) liegt, ist diese im äußeren Entwicklungsraum Brandenburgs insbesondere im nördlichen Teil des Landes weitaus geringer (z. B. Prignitz: 40 E/km2, Ostprignitz-Ruppin 42 E/ km2 und Uckermark 44 E/km2) /1/. Eine weitere Besonderheit des Landes Brandenburg besteht in den zahlreichen Gewässern. Mehr als Seen, davon rund größer als ein Hektar, und etwa Kilometer Fließgewässer prägen die Landschaft. Viele Gewässer sind als sensible Fließgewässer ausgewiesen und unterliegen einem besonderen Schutzstatus. Das Trinkwasser in Brandenburg wird zudem zu mehr als 94 % aus Grundwasser gewonnen. Doch nicht nur als Quelle des Trinkwassers ist das Grundwasser von einzigartiger Bedeutung. Aus ihm werden auch die Oberflächengewässer gespeist und Feuchtgebiete verdanken ihre Existenz einem oberflächennahen Grundwasserstand. Vor diesem Hintergrund sind die Reinhaltung von Flüssen und Seen sowie der flächendeckende Grundwasserschutz im Land Brandenburg nach wie vor von außerordentlich großer Bedeutung. Ordnungsgemäße Abwasserbeseitigung Stand und Perspektiven Im Jahr 1990 wies das Land Brandenburg im Vergleich zu den anderen Bundesländern mit ungefähr 52 % den geringsten Anschlussgrad an öffentliche Kläranlagen auf. Dazu kam außerdem ein völlig unzureichender Stand in der technischen Ausstattung der Anlagen. Die Defizite waren insbesondere im ländlichen Raum besonders groß. In einigen Kreisen lag der Anschlussgrad unter 20 %. Allein in den 20 Jahren nach der Wiedervereinigung wurde für die Förderung öffentlicher Abwasseranlagen knapp eine Milliarde Euro durch das Land Brandenburg ausgereicht. Heute sind insgesamt rund 84 % der brandenburgischen Bevölkerung, also mehr als zwei Millionen Einwohner, leitungsgebunden an über 250 kommunale Kläranlagen angeschlossen /1/. Darüber hinaus wird das von rund 12 % der Bevölkerung anfallende Abwasser in abflusslosen Gruben gesammelt und ebenfalls den öffentlichen Kläranlagen zugeführt. Knapp 4 % der Einwohner behandeln ihr Abwasser in vollbiologischen Kleinkläranlagen, wobei erfreulicherweise heute bereits vier von fünf Einleitungen aus diesen Anlagen mindestens dem Stand der Technik entsprechen /2/. Aus dieser positiven Entwicklung ergeben sich ganz erhebliche Frachtreduzierungen für die brandenburgischen Gewässer. Zukünftige Schwerpunkte im Bereich der Kommunalabwasserbeseitigung bilden die Ertüchtigung ausgewählter kommunaler Klär anlagen und öffentlicher Kanalisationsnetze sowie der Neubau und die Sanierung von Kleinkläranlagen und Sammelgruben. Hinsichtlich der demografischen Entwicklung sind die abwasserbeseitigungspflichtigen Gemeinden auch im Land Brandenburg nach wie vor gehalten, flexible Lösungen im Interesse einer technisch, ökonomisch und ökologisch nachhaltigen Abwasserentsorgung zu etablieren. Unter Berücksichtigung der besonderen Rahmenbedingungen im ländlichen Raum können Abwasseranlagen in überwiegend dünn besiedelten Regionen nicht nach denselben Grundsätzen und Anforderungen wie in städtischen Gebieten geplant, gebaut und betrieben werden. So bieten sich aufgrund der vergleichsweise geringen Bevölkerungsdichte und des relativ geringen Anteils versiegelter Flächen im ländlichen Raum sowohl bei der Abwasserableitung als auch bei der Abwasserbehandlung sehr viel mehr Varianten und Verfahren an. Vor diesem Hintergrund ist es insbesondere bei abwassertechnischen Erschließungen im ländlichen Raum seitens der abwasserbeseitigungspflichtigen Gemeinden, Zweckverbände und Ämter im Rahmen einer sorgfältigen und umfassenden Projektvorbereitung und -planung erforderlich, aus der Vielzahl möglicher Varianten und Verfahren die für den Einzelfall nach technischen, ökonomischen und ökologischen Kriterien abgeleitete günstigste Abwasserlösung auszuwählen und im aktuellen Abwasserbesei - tigungs konzept (ABK) auszuweisen und umzusetzen. Damit wird gesichert, dass die geplanten Maßnahmen in die langfristige strategische Ausrichtung zur Abwasserbeseitigung beispielsweise auch im Hinblick auf die mit dem demografischen Wandel verbundenen Auswirkungen integriert sind. Hierzu ist im 66 Absatz 1 Brandenburgisches Wassergesetz (BbgWG) u. a. auch festgelegt, dass die abwasserbeseitigungspflichtigen Gemeinden, Zweckverbände und Ämter ein Abwasserbeseitigungskonzept zu erarbeiten haben, das alle fünf Jahre zu ak- 8 3/2011

2 Kosten und Strukturen BRANDENBURGER LANDSCHAFT: Überwiegend dünn besiedelte Region Fotos: Lang Bild 2 tualisieren ist. In den Konzepten werden die geplanten Entsorgungsvarianten, ob zentral oder dezentral, die Vor- und Nachteile sowie überschlägige Kosten dargestellt. In den Konzepten soll weiter aufgezeigt werden, wie die vorgegebenen Gewässerschutzziele in angemessener Zeit erreicht werden. Nachzuweisen sind Wirtschaftlichkeit und Sparsamkeit bei Planung und Durchführung der Bauabschnitte. Bei der Fortschreibung der Abwasserbeseitigungskonzepte sind sowohl die Entwicklung von Bevölkerung, Gewerbe und Industrie als auch der sich verändernde technisch-wissenschaftliche Stand der Abwasserentsorgung fortlaufend zu berücksichtigen. Der demografische Wandel wird auch im Land Brandenburg wenn auch regional durchaus sehr unterschiedlich ausgeprägt zu einem Rückgang der Bevölkerungszahlen führen /3/. Im Bereich der Abwasserentsorgung können diese Veränderungen zu sinkenden Abwassermengen und zu den damit verbundenen betrieblichen Problemen aufgrund von verstärkten Ablagerungen im Kanalnetz und erhöhter Geruchsbildung führen. Auch kann es zu geringeren mittleren Auslastungen der bestehenden Abwasserbehandlungsanlagen kommen, so dass u. U. technische und/oder betriebliche Anpassungen notwendig werden. Darüber hinaus können auch höhere spezifische und einwohnerbezogene Kosten aufgrund des hohen Fixkostenanteils im Bereich der technischen Infrastruktur sowie aufgrund des höheren spezifischen Betriebsaufwands entstehen. Vor diesem Hintergrund kann der Einsatz von Kleinkläranlagen und Sammelgruben eine ökologisch und ökonomisch dauerhaft sinnvolle Alternative bilden. Diese Option sollte ein Flächenland wie Brandenburg nutzen. Für die Entscheidungsfindung sind neben den technischen, betrieblichen, ökologischen und rechtlichen Anforderungen insbesondere auch die finanziellen Gesichtspunkte zum Einsatz dezentraler Infrastrukturen von Bedeutung. Im ländlichen Raum spielen dezentrale Behandlungsformen eine immer größere Rolle. wwt-online.de SPECIAL 9

3 ➌ ➍ ➎ Kosten für den Einsatz von Kleinkläranlagen und Sammelgruben Die Kosten für den Einsatz von Kleinkläranlagen und Sammelgruben sind in der im September 2010 vom Ministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz des Landes Brandenburg veröffentlichten Broschüre mit dem Titel: Wegweiser für den Einsatz von Kleinkläranlagen und Sammelgruben Dezentrale Lösungen von der Planung bis zum dauerhaften Betrieb dargestellt und bewertet. Die Veröffentlichung, deren Kostenangaben auf einer im Auftrag des brandenburgischen Umweltministeriums von der Hochschule Lausitz im Jahr 2009 durchgeführten Marktuntersuchung basieren /4/, soll interessierten Bürgerinnen und Bürgern als Entscheidungshilfe zum Einsatz dezentraler Abwasseranlagen dienen. Der Wegweiser richtet sich aber auch an die abwasserbeseitigungspflichtigen Gemeinden, Zweckverbände und Ämter als die lokal verantwortlichen Akteure. Ihr Ziel muss es sein, sich frühzeitig auf die eventuell mit dem demografischen Wandel verbundenen Auswirkungen und Veränderungen einzustellen, Stadtentwicklung und Unternehmensstrategie aufeinander abzustimmen und eine langfristig orientierte, an die sich verändernden Rahmenbedingungen angepasste Investitions- und Betriebsplanung durchzuführen. In dem Wegweiser werden vom Tropfkörperverfahren über die Membranfiltration bis Bilder 3 bis 5 Gesamtjahreskos ten bei Kleinklär - anlagen und Sammelgruben, bezogen auf einen, vier und acht Einwohner - werte. zur Pflanzenkläranlage sieben verschiedene technische Typen von Kleinkläranlagen mit den jeweils zu erwartenden mittleren Investitionskosten vorgestellt. Mehrfarbige Zeichnungen verdeutlichen die jeweilige Funktionsweise. Wie bei einem Autotest werden jeweils die Vor- und Nachteile jedes Anlagentyps benannt und die zu erwartenden Kosten für Betrieb und Wartung aufgelistet, ebenso die mittleren Kosten für abflusslose Sammelgruben. In Modellrechnungen werden die Kostenvor- und -nachteile bei unterschiedlichen Haushaltsgrößen dargelegt. Ergänzt wird das Ganze durch eine Checkliste mit den notwendigen Standortkriterien und Arbeitsschritten von der Planung bis zum dauerhaften Betrieb der dezentralen Anlagen. Folgende Anlagensysteme für dezentrale Lösungen werden hierbei berücksichtigt: Tropfkörperreaktor Rotationstauchkörperreaktor belüfteter Festbettreaktor Wirbel-/Schwebebettreaktor Sequence Batch Reactor (SBR-Reaktor) Reaktor mit Mikro- bzw. Membranfiltration bewachsener Bodenfilter (Pflanzenkläranlage) Versickerungsanlagen abflusslose Sammelgruben. Der Wegweiser kann als Druckexemplar sowohl beim brandenburgischen Umweltministerium als auch bei den zuständigen unteren Wasserbehörden der Landkreise und kreisfreien Städte bezogen werden. Darüber hinaus steht der Wegweiser auch zum Down load zu Verfügung ( brandenburg.de/cms/detail.php/bb1.c de). Investitionskosten Die Investitionskosten basieren auf einer einmaligen Ausgabe, die beim Erwerb und Errichtung einer Kleinkläranlage bzw. abflusslosen Sammelgrube entsteht. In den Investitionskosten sind enthalten: Mehrwertsteuer Lieferung Einbaukosten (Variation aufgrund örtlicher und hydrogeologischer Verhältnisse) Einbau und Anschluss der Anlagentechnik. In den Investitionskosten sind nicht enthalten: Planungshonorar wasserrechtliche Zulassungsgebühr Erstellen von Abwasser- und Stromleitungen Wasserhaltung bei hohen Grundwasserständen Abfuhr überschüssigen Bodens. Die Investitionskosten für den Neubau bzw. Nachrüstung von ausgewählten Kleinkläranlagensystemen und abflusslosen Sammelgruben sind in der Tabelle 1 sowie von Versickerungsanlagen in der Tabelle 2 dar gestellt. Betriebskosten Die Betriebskosten sind die Kosten, die während eines Jahres zur Aufrechterhaltung des Betriebes einer Kleinkläranlage und abflusslosen Sammelgrube anfallen. Die Kosten für den Betrieb von Kleinkläranlagen bestehen im Wesentlichen aus den Kosten für die Stromversorgung, für die regelmäßige Wartung und wiederkehrende Entschlammung sowie aus den Kosten für die Instandhaltung. Hinzu kommen die Kapitalkosten (Tabelle 3). Kapitalkosten sind die Kosten, die rechnerisch während der Betriebszeit der Kleinkläranlage bzw. abflusslosen Sammelgrube entstehen, damit die Anlage nach Ende ihrer technischen Nutzungsdauer mit Hilfe des angesparten Kapitals ersetzt werden kann (einschließlich Abschreibung sowie Verzin- 10 3/2011

4 Kosten und Strukturen Investitionskosten für Neubau bzw. Nachrüstung von Kleinkläranlagen und abflusslosen Sammelgruben, inklusive Mehrwertsteuer und Anlieferung Tab. 1 Tropfkörperreaktor DIBt C mittlere Investkosten in Euro für mittlere Investkosten in Euro für SBR-Reaktor DIBt C 4 Einwohner 8 Einwohner 4 Einwohner 8 Einwohner Beton/Ringbauweise Neubau Beton/Ringbauweise Neubau Beton/Monolith Neubau Beton/Monolith Neubau Kunststoff Neubau Kunststoff Neubau Nachrüstsatz Nachrüstsatz Rotationstauchkörper DIBt C Membran-/Mikrofiltration DIBt +H Beton / Ringbauweise Neubau Beton/Ringbauweise Neubau Beton/Monolith Neubau Beton/Monolith Neubau Kunststoff Neubau Kunststoff Neubau Nachrüstsatz Nachrüstsatz Festbettreaktor DIBt C Pflanzenkläranlage DIBt C Beton/Ringbauweise Neubau Beton/Ringbauweise Neubau Beton/Monolith Neubau Beton/Monolith Neubau Kunststoff Neubau Kunststoff Neubau Nachrüstsatz Nachrüstsatz Wirbel-/Schwebebett DIBt C Sammelgrube mittlere Investkosten in Euro für 6 m³ 9 m³ Beton/Ringbauweise Neubau Beton/Ringbauweise/einkammrig/ohne Zertifikat Beton/Monolith Neubau Beton/Monolith/einkammrig/ohne Zertifikat Kunststoff Neubau Kunststoff/ohne Zertifikat Nachrüstsatz Kunststoff/zertifiziert Für die mit gekennzeichneten Felder ergab die durchgeführte Marktuntersuchung keine Angebote. sung des eingesetzten Kapitals). Um die Kosten der unterschiedlichen Anlagentypen vergleichen zu können, werden die durchschnittliche Nutzungsdauer der Kleinkläranlage auf 15 Jahre und der abflusslosen Sammelgruben auf 20 Jahre festgelegt, auch wenn die tatsächliche Nutzungsdauer der Anlagen nach oben und unten abweichen kann. Naturnahe Abwasserbehandlungsverfahren verursachen in der Regel höhere Investitionen als technische Systeme. Bei den Betriebskosten verhält es sich häufig umge- Pumpen verbrauchen 10 Prozent des weltweiten Stroms! Durch den Einsatz von energieeffizienten Pumpen und Motoren kann ein erheblicher Beitrag zur Energieeinsparung geleistet werden. Wir bieten Ihnen die energieeffiziente Motorentechnologie: Grundfos Blueflux Bei Grundfos Blueflux handelt es sich um eine Motorentechnologie auf hohem Energieniveau speziell für den Antrieb von Pumpen. Halten Sie Ausschau nach dem Grundfos Blueflux Label, um den Energieverbrauch Ihrer Pumpen um bis zu 60% zu senken. Bestellen Sie die Grundfos Blueflux Broschüre unter: Besuchen Sie uns auf der Wasser Berlin 2011 vom Mai 2011: Halle 4.2, Stand 123

5 Investitionskosten für den Bau von Versickerungsanlagen inklusive Mehrwertsteuer Tab. 2 Versickerungsanlagen mittlere Investitionskosten in Euro für 4 Einwohner 8 Einwohner Versickerungsboxen/-tunnel (sandiger-mittelsandiger Boden ohne Einbau) Versickerungsboxen/-tunnel (feinsandiger Boden ohne Einbau) Sickergraben (mit Material und Einbau ohne Aushub) Sickergraben (Aushub) Sickermulde (mit Material und Bau) Betriebskosten für ausgewählte Kleinkläranlagen mit biologischer Hauptreinigungsstufe für 4 Einwohner Tab. 3 Kleinkläranlage mit biologischer Hauptreinigungsstufe mittlere Betriebskosten Instandhaltung/ Summe der für 4 Einwohner DIBt-Reinigungsklasse Energie Wartung Schlammabfuhr Reinvestition/Verzinsung Betriebskosten /a /a /a /a /a Tropfkörperreaktor C Rotationstauchkörperreaktor C Festbettreaktor C 145 (160 * 2/a) = Wirbel-/Schwebebettreaktor - C Belebtschlammreaktor (Sequence Batch Reactor) - C Reaktor mit Mikro- bzw. Membranfiltration +H Bewachsener Bodenfilter (Pflanzenkläranlage) C kehrt. Wartungskosten treten in der Regel nur bei Kleinkläranlagen auf. Sie hängen teilweise vom Anlagentyp und Anlagengröße ab. Die Betriebskosten von Membran- bzw. Mikrofiltrationsanlagen sind deutlich höher als bei allen anderen technischen Anlagentypen; dafür ist aber ihre Reinigungsleistung wesentlich höher. Die Kosten für den Betrieb für Anlagen zwischen vier und acht Einwohnern liegen in der Schwankungsbreite, die in der Tabelle 3 angegeben sind. Aufgrund ähnlicher Apparatetechnik und Anlagengröße unterscheiden sich die Kosten zwischen den hier betrachteten Anlagen nur unwesentlich. Kriterien für die Verfahrensauswahl Bevor ein Grundstückseigentümer abschließend darüber entscheiden kann, welche dezentrale Entsorgungsvariante für seine Bedürfnisse die beste Lösung ist, muss er ver - schiedene Kriterien beleuchten. So sollten der zu erwartende Abwasseranfall und die Investitions- und Betriebskosten (Gesamtjahreskosten) für Kleinkläranlagen bedacht werden. Den Einfluss des Abwasseranfalls sowie der Gesamtjahreskosten bezogen auf die angeschlossenen Einwohner für Kleinkläranlagen (durchgehende Linie) und Sammelgruben (gestrichelte Linie) mit unterschiedlicher Mengengebühr verdeutlichen die Bilder 3 bis 5. Hiernach kann der Einsatz einer abflusslosen Sammelgrube bei einem vergleichsweise geringen einwohnerspezifischen Abwasseranfall und/oder bei überwiegend saisonalem Betrieb eine sehr gute Alternative gegenüber dem Betrieb einer Kleinkläranlage bilden. So liegt zum Beispiel bei einem geringen Abwasseranfall einer Person die Sammelgru - be finanziell klar vorn. Bei vier Einwohnern ist ein genaues Abwägen der Möglichkeiten vonnöten. Je geringer die dezentralen Entsorgungskosten der abwasserbeseitigungspflichtigen Gemeinde sind, desto eher birgt der Einsatz einer Sammelgrube finanzielle Vorteile. Bei acht Einwohnern können Kleinkläranlagen lohnende Alternativen zur Sammelgrube darstellen. Kleinkläranlagen können zudem insbesondere in extremer Unterlast einen erhöhten Wartungsaufwand aufweisen. Bei niedrigen Betriebskosten können höhere Investitionsaufwendungen jedoch auch für Kleinkläranlagen durchaus ausgeglichen werden. Hierbei können sich insbesondere Pflanzenkläranlagen durch vergleichsweise niedrige Betriebskosten auszeichnen. Fazit Insbesondere im ländlichen dünn besiedelten Raum können neben kleinen kommunalen Abwasserbehandlungsanlagen unter bestim mten Voraussetzungen auch Kleinkläranlagen und Sammelgruben für die ordnungsgemäße Abwasserbeseitigung dauerhaft eingesetzt werden. Unter Berücksichtigung des im Land Brandenburg bisher erreichten Stands bezüglich des Neubaus und der Sanierung von Kleinkläranlagen und Sammelgruben sowie der mit dem demografischen Wandel verbundenen Auswirkungen soll der vom brandenburgischen Umweltministerium im September 2010 herausgegebene Wegweiser zum Einsatz dezentraler Lösungen interessierten Bürgerinnen und Bürgern sowie den abwasserbeseitigungspflichtigen Kommunen als Entscheidungshilfe dienen. Der Einsatz von Kleinkläranlagen und Sammelgruben ist wie der Bau und Betrieb öffentlicher Abwasseranlagen mit Investitions- und Betriebskosten verbunden. Die mit den jeweiligen Anlagentypen verbundenen Anforderungen an den ordnungsgemäßen Einbau und Betrieb, an die fachkundige Wartung, wiederkehrende Entschlammung und Überwachung sind unter Berücksichtigung des Gewässerschutzes unbedingt zu beachten. LITERATUR /1/ Ministerium für Ländliche Entwicklung, Umwelt und Verbraucherschutz des Landes Brandenburg: Kommunale Abwasserbeseitigung im Land Brandenburg Lagebericht 2009, Juni 2009, Potsdam /2/ Ministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz des Landes Brandenburg: Wegweiser für den Einsatz von Kleinkläranlagen und Sammelgruben Dezentrale Lösungen von der Planung bis zum dauerhaften Betrieb. September 2010, Potsdam /3/ Landesamt für Bauen und Verkehr (LBV), Dezernat Raumbeobachtung: Bevölkerungsvorausschätzung 2009 bis 2030 für die Ämter und amtsfreien Gemeinden des Landes Brandenburg. Mai 2010, Hoppegarten /4/ Hochschule Lausitz: Entscheidungshilfe für den Einsatz von Kleinkläranlagen und abflusslosen Sammelgruben insbesondere unter Berücksichtigung der Investitions- und Betriebskosten. August 2009, Cottbus (unveröffentlicht) KONTAKT Carsten SCHMAGER Ministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz (MUGV) des Landes Brandenburg Abteilung Wasser- und Bodenschutz Referat 63 Wasserversorgung, Abwasserbehandlung, Altlasten Heinrich-Mann-Allee Potsdam Tel.: 0331/ Fax: 0331/ carsten.schmager@mugv.brandenburg.de Wegweiser: bb1.c de 12 3/2011