Der erste Eindruck trügt: Fliesst das Wasser aus den Kläranalagen in die Flüsse und Seen zurück, sieht es meist rein aus. Doch in den behandelten Abwässern lassen sich Spuren unzähliger Chemikalien nachweisen, die für Pflanzen und Tiere schädlich sind. Der Grund: Viele Abwasserreinigungsanlagen (ARA) können Haushaltschemikalien und Medikamentenrückstände nur ungenügend aus dem Abwasser entfernen.

Besonders häufig im Wasser zu finden sind neben Schmerzmittelwirkstoffen künstliche Hormone und Spülmittelreste. Die chemischen Verunreinigungen tauchen zwar meist nur in kleinsten Mengen auf – im Fall der hormonaktiven Stoffe reicht das aber schon, um etwa bei Vögeln und Fischen die Fruchtbarkeit zu beeinträchtigen und Zellen zu schädigen.

Nachdem das Problem in den letzten zehn Jahren ausgiebig erforscht wurde, soll nun endlich gehandelt werden. Das Bundesamt für Umwelt (Bafu) will die Kläranlagen aufrüsten lassen, damit sie auch die Mikroverunreinigungen aus den Abwässern filtern. Bis 2022 sollen etwa 100 der rund 700 Anlagen berücksichtigt werden; die grössten zwölf mit einem über 100'000 Personen umfassenden Einzugsgebiet bereits bis 2018.

Anzeige

Die Anhörungsfrist für eine entsprechende Änderung der Gewässerschutzverordnung endete für die Gemeinden im April. Es gebe einen Konsens darüber, dass man das Problem angehen müsse, sagt Bafu-Sprecher Adrian Aeschlimann. Allerdings würden die Aspekte Finanzierung und Fristen kontrovers beurteilt.

Überwachung: Via Bildschirm sind die Daten der verschiedenen Reinigungsstufen, etwa Temperatur oder Wassermengen, abrufbar.

Quelle: Stephan Rappo

Luftzufuhr: Damit die Bakterien während der biologischen Phase der Klärung optimal arbeiten können, wird Sauerstoff in das Testbecken eingeblasen.

Quelle: Stephan Rappo

Proben: Zur Kontrolle der Ab­bauleistung wird Klärwasser entnommen und dessen Gehalt an Mikroverunreinigungen im Labor bestimmt.

Quelle: Stephan Rappo

Wie sich die unsichtbaren und geschmacklosen Stoffe aus dem Abwasser entfernen lassen, ist in den letzten Jahren in verschiedenen Pilotanlagen getestet worden. Ein wichtiges Versuchslabor befindet sich im Wasserforschungsinstitut Eawag in Dübendorf ZH. Die zwei Verfahrenstechniker Marc Böhler und Christian Abegglen untersuchen dort, was verschiedene Methoden leisten und wie sich diese in bestehende grosse Abwasserreinigungsanlagen integrieren lassen. Als Versuchsmaterial dient das Abwasser der Gemeinde Dübendorf; ein Teil davon wird vom Hauptsammelkanal der Kläranlage Neugut abgezweigt und in eine geräumige Versuchshalle umgeleitet. Und hier müssen Testanlagen zeigen, was sie können. «Es gibt zwei wichtige Verfahren: eine Behandlung mit Pulveraktivkohle und eine mit Ozon», sagt Böhler.

Reinigung produziert viel Schlamm

Bei der Aktivkohle handelt es sich um feingemahlene Steinkohle mit einer porösen Oberfläche. Die chemischen Mikroverunreinigungen lagern sich an diese winzigen Kohlepartikel an und setzten sich als Schlamm im Klärbecken ab. Zur Beseitigung der Schadstoffe braucht es etwa zehn Gramm Aktivkohle pro Kubikmeter Abwasser – je nachdem, mit welchen Stoffen in welcher Menge das Wasser verunreinigt ist. Für eine Stadt mit 50'000 Einwohnern ergeben sich so pro Jahr rund 50 Tonnen zusätzlichen Schlamms, die verbrannt werden müssen. «Die Schlammmenge steigt deutlich, zudem ist die Aktivkohle energieintensiv in der Herstellung – das ist ein Negativpunkt des Verfahrens», sagt Böhler.

Auch die Herstellung von Ozon braucht Energie, zudem muss es gut geschützt gelagert werden. Ozon ist ein Gas aus Sauerstoff, das in das Klärwasser geleitet wird. Es verändert die Mikroverunreinigungen chemisch und neutralisiert sie. Im Unterschied zur Reinigung mit Aktivkohle bleiben die veränderten Stoffe bei der Ozonbehandlung im Wasser. «Punkto Reinigungsleistung sind jedoch beide Verfahren gleichwertig», sagt Christian Abegglen.

Sauberes Wasser hat seinen Preis

Herkömmliche Kläranlagen beseitigen rund 40 Prozent der Mikroverunreinigungen. Dank einer Aufrüstung mit Aktivkohle oder Ozon können weitere 40 Prozent der gefährlichen Stoffe eliminiert werden. «Im Fall des Wirkstoffs Diclofenac entfernen wir über 90 Prozent», sagt Böhler, «so können gefährdende Konzentrationen in der Umwelt vermieden werden.»

Von diesem Schmerzmittelwirkstoff werden hierzulande mehr als 4,5 Tonnen jährlich verkauft. Gut ein Drittel davon gelangt nach der Anwendung als Diclofenac oder als Abbauprodukt via Kanalisation in die Kläranlagen. Wegen seiner grossen Verbreitung figuriert der Stoff unter den fünf Leitsubstanzen, die zur Qualitätsbeurteilung des gereinigten Abwassers regelmässig gemessen werden.

Da es nicht möglich ist, zigtausend Stoffe zu messen, hat man sich auf eine kleine Zahl von Chemikalien in verschiedenen Substanzklassen beschränkt. Dazu gehören laut aktuellem Vorschlag auch ein häufig in Epilepsiemitteln verwendeter Wirkstoff (Carbamazepin), ein Antibiotikum (Sulfamethoxazol), ein Herbizid (Mecoprop) sowie ein Antikorrosionsstoff aus Spülmitteln (Benzotriazol). Auch letztere Substanz gelangt in grossen Mengen in die Abwässer: Über 16 Tonnen davon werden jährlich verkauft, den Hauptanteil machen Glanzmittel für Geschirrspüler aus. Werden diese Leitsubstanzen aus dem Wasser gefiltert, gilt es als sauber.

Die Entfernung der Mikroverunreinigungen ist allerdings nicht gratis: Zu den Investitionen für die Aufrüstung der Anlagen, die vom Bafu auf 1,2 Milliarden Franken geschätzt werden, kommt der Betriebsaufwand hinzu. Je nach Einzugsgebiet und Grösse einer Kläranlage kostet die Ozonmethode zwischen 10 und 35 Franken pro Einwohner und Jahr, die Reinigung mit Pulveraktivkohle zwischen 15 und 50 Franken. Dabei gilt: Je kleiner die Anlage, desto teurer wird die Klärung. Das Bafu rechnet mit einem Anstieg der Kosten für Abwasserreinigung um sechs Prozent.

Viele Kläranlagen gehören saniert

Dieser Aspekt wurde in der Anhörung teils heftig kritisiert, etwa vom Schweizer Städteverband. Eine moderate Haltung vertritt Markus Koch, Sektionsleiter ARA beim zuständigen Amt des Kantons Zürich. «Ich bin aus ökologischer Sicht grundsätzlich für diese Massnahmen», sagt er. «Die Kosten müssen aber in einem vernünftigen Verhältnis zu den übrigen Aufwendungen in der Siedlungswasserwirtschaft stehen.»

In Bern gibt man sich überzeugt: Der Zeitpunkt für eine Aufrüstung ist günstig, denn viele Kläranlagen aus den 1960er und 1970er Jahren müssen in nächster Zeit sowieso erneuert werden.

30'000 Stoffe: Unser alltäglicher Chemie-Cocktail

Über 30'000 chemische Stoffe nutzen wir im Alltag – darunter Körperpflegemittel, Medi­kamente, Reinigungsmittel, Kunststoffe und Weichmacher. Eine systematische Übersicht über Mengen, Umweltverhalten und Giftigkeit dieser Chemikalien existiert nicht. Sie werden als Mikroverunreinigungen bezeichnet, weil sie im Mikrogrammbereich (Millionstel Gramm) im Abwasser auftauchen. Missbildungen bei ­Fischen und Krebsen werden mit diesen Alltags­chemikalien in Verbindung gebracht.

Besonders problematisch sind Stoffe, die kaum abbaubar, direkt giftig oder hormonaktiv sind. Die schädlichen Einflüsse hormonaktiver Stoffe wurden im Nationalen Forschungsprogramm NFP 50 untersucht, dessen Ergebnisse auf­hor-chen lassen. So fanden sich unterhalb von Kläranlagen hormonaktive Chemikalien aus Kunststoffen (Bisphenol A, Phthalate), aber auch Rückstände aus Antibabypillen und natürliche menschliche Hormone. Da die Stoffe in den Kläranlagen ungenügend eliminiert werden, finden sich Spuren davon auch in Flüssen und Seen, wo sie etwa zur Verweib-lichung männlicher Fische führen können.Ein heikler Punkt ist die Gewinnung von Trinkwasser aus Gewässern und Quellen, die belastet sein könnten. Deshalb sind beispielsweise die Gemeinden rund um den Zürichsee mit Trinkwasser-Aufbereitungsanlagen ausgerüstet, in denen die Mikroverunreinigungen mit Aktivkohle ­beseitigt werden.