Presse

Forschungsprojekt des Abwasserverbandes zeigt erste Erfolge

Die Langzeitwirkungen sind zwar noch nicht exakt erforscht, doch geben einige Erkenntnisse Anlass zur Besorgnis: Rückstände von Arzneimitteln, die in den Kläranlagen bisher nicht komplett entfernt werden und dadurch in Gewässer gelangen können, stehen im Verdacht, bei Fischen oder Fröschen biologische Veränderungen hervorzurufen. Wissenschaftler schließen auch Risiken für den Menschen nicht aus. Vielleicht, so eine Vermutung, gibt es einen Zusammenhang zu typischen Zivilisationskrankheiten. Umso größer ist die Bedeutung eines Forschungsvorhabens, das derzeit auf der Kläranlage des Abwasserverbandes Langen/Egelsbach/Erzhausen betrieben wird.

In Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Darmstadt und mit finanzieller Unterstützung durch das Land versucht der Verband, die sogenannten Spurenstoffe weitgehend aus dem Abwasser zu entfernen. Dabei handelt es sich um winzig kleine Mengen von Rückständen von Arznei-, aber auch von Haushalts- und Pflegemitteln. In Deutschland sind knapp 3.000 verschieden Arzneimittelwirkstoffe in annähernd 10.000 Präparaten zugelassen. Über die Verkaufstische der Apotheken gehen jährlich mehr als 30.000 Tonnen. Die Tendenz ist steigend, weil die Menschen immer älter werden. Bis zu 60 Prozent der Wirkstoffe aus den Arzneien scheidet der Körper wieder aus. Zudem werden nicht verwendete Tabletten, Zäpfchen oder Salben häufig unsachgemäß über die Toilette anstatt über die Sondermüllsammelstellen entsorgt.

Über die Kanalisation erreicht der Chemie-Cocktail die Kläranlagen, wo er nicht komplett entfernt und zu einer Gefahr für die Umwelt wird. Zwar handelt es sich nur um winzig kleine Mengen, aber auch sie können große Auswirkungen auf das Ökosystem haben. Sichtbar wurden sie erst durch moderne Messverfahren im Nanobereich. 50 Nanogramm etwa entsprechen einer Menge von 50 Gramm in einer Talsperre wie dem Edersee.

„Um solche Dimensionen geht es bei unserem Vorhaben“, sagt Werner Hötzel, der Geschäftsführer des Abwasserverbandes. Sein Ziel ist ein Reinigungsgrad, der eine dem Trinkwasser vergleichbare Qualität liefert. Auch wenn es dafür noch keinen gesetzlichen Zwang gebe, seien EU-weite Auflagen absehbar. „Wir wollen unsere Anlagen frühzeitig auf künftige Reinigungserfordernisse ausrichten und uns für die Zukunft wappnen“, betont Hötzel.

Daran hat auch das Land Hessen Interesse, wie Ministerialrat Dr. Eberhardt Port vom Ministerium für Umwelt, Energie, Landwirtschaft und Verbraucherschutz bei einem Informationsbesuch betont. Das Land sehe die Notwendigkeit, die von den Spurenstoffen ausgehenden Gefahren zu minimieren und übernehme deshalb die Hälfte der Forschungskosten von insgesamt 270.000 Euro.

Die Versuchsanlage läuft jetzt seit rund vier Monaten. Die ersten Ergebnisse lassen aufhorchen. Professor Peter Cornel von der TU Darmstadt und wissenschaftlicher Leiter des Projekts berichtet, dass Spurenstoffe in einer Größenordnung zwischen 60 und 90 Prozent aus dem Abwasser eliminiert werden konnten. Dies sei exemplarisch für ein Schmerzmittel, ein Antiepileptikum und für ein Kontrastmittel nachgewiesen worden.

Auf der Kläranlage im Wald bei Schloss Wolfsgarten probieren die Wissenschaftler unterschiedliche Verfahren aus. Am Ende – veranschlagt sind insgesamt 24 Monate – soll die wirtschaftlichste und für die Praxis tauglichste Methode feststehen. Im Kern geht es darum, dass die Spurenstoffe an Aktivkohle anlagert werden und sich dadurch entfernen lassen. Unterschiede ergeben sich unter anderem dadurch, ob die Kohle anschließend regeneriert werden kann oder als Klärschlamm teuer verbrannt werden muss.

Ähnliche Verfahren werden von den Wasserwerken genutzt. Beim Trinkwasser, das aus den Leitungen fließt, besteht die Problematik der Spurenstoffe deshalb nicht. Es kann ohne Bedenken getrunken werden. Die Kläranlagen betreten mit der Entfernung von Mikroverunreinigungen hingegen Neuland.

Abwasserverband und TU Darmstadt starten Forschungsprojekt

Arzneimittel helfen, gesund zu werden und gesund zu bleiben. Sie sind ein Segen für die Menschheit, haben aber auch Nebenwirkungen. Nicht auf der Packungsbeilage stehen mögliche Folgen für die Umwelt durch die Einnahme der Pillen. Denn der Körper scheidet bis zu 60 Prozent der Wirkstoffe wieder aus. Außerdem ist es weit verbreitet, nicht eingenommene Zäpfchen, Tabletten oder Salben unsachgemäß über die Toilette zu entsorgen. In beiden Fällen erreicht der Chemie-Cocktail über die Kanalisation die Kläranlagen, wo er nicht komplett entfernt wird und somit in den Gewässerkreislauf gelangt. Der Abwasserverband Langen/Egelsbach/Erzhausen will dieses Problem durch ein Forschungsprojekt in den Griff bekommen. In Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Darmstadt plant der Verband den Bau einer Reinigungsanlage, die Spurenstoffe aus Arzneimitteln, aber auch aus Haushalts- und Pflegemitteln eliminiert.
Das Vorhaben dürfte weit über die Verbandsgrenzen hinaus Beachtung finden. „Schließlich geht es darum, dass wir einen Reinigungsgrad erreichen, der uns eine dem Trinkwasser vergleichbare Qualität liefert“, erklärt Verbandsgeschäftsführer Werner Hötzel. Weil dieses Ziel von übergeordnetem Interesse ist, übernimmt das Land Hessen 50 Prozent der Forschungskosten von insgesamt 270.000 Euro. Den Rest trägt der Verband.
Dessen Zentralkläranlage im Wald bei Schloss Wolfsgarten ist für das Projekt geradezu prädestiniert. Mitte der neunziger Jahre wurde sie mit Millionenaufwand auf den damaligen Stand der Abwassertechnik gebracht. Nach rund 15 Jahren Laufzeit sind abermals Erneuerungen erforderlich. „Dabei wollen wir künftige Reinigungsziele berücksichtigen“, betont Hötzel. Ein denkbarer Weg sei, die bestehende Abwasserreinigung um eine Anlage zur Entfernung von Spurenstoffen zu ergänzen.
Von Vorteil ist, dass der Verband als einziger in Hessen zur Reinigung des Kläranlagenablaufs schon seit 2005 eine Membranfiltrationsanlage betreibt, die für das Forschungsvorhaben genutzt werden kann. Bisher dient sie ausschließlich der Gewinnung von hygienisch einwandfreiem Brauchwasser, beispielsweise für die Reinigung und Spülung der Becken und für die Bewässerung der Grünflächen. Der Verband muss dafür nicht auf Grundwasser zurückgreifen.
Nach Angaben von Professor Peter Cornel von der TU Darmstadt, des wissenschaftlichen Leiters des Projekts, soll sowohl die Membranfiltration als auch ein Aktivkohleverfahren zur Anwendung kommen. „Wir wollen verschiedene Kombinationsmöglichkeiten der beiden Verfahren untersuchen und die technisch und ökonomisch beste Variante zur Entfernung der Spurenstoffe ermitteln.“
Derzeit gibt es in der Abwasserverordnung dafür keine Grenzwerte, sondern allenfalls Empfehlungen. Es dürfte aber nur eine Frage der Zeit bis zu EU-weiten Auflagen sein. Cornel hält es deshalb für ausgesprochen wichtig, exemplarisch an einer Verbandskläranlage, zumal mit einem Krankenhaus und mehreren Altenheimen im Einzugsgebiet, schon jetzt Erfahrungen über Eliminationsverfahren, deren Leistungen, Kosten und Praxistauglichkeit zu sammeln. Diese könnten dann eine solide Entscheidungsgrundlage für die künftige Abwasserreinigung nicht nur in Langen, sondern auch für andere Kläranlagenbetreiber sein.
In der europäischen Union sind rund 3000 verschiedene Arzneiwirkstoffe im Umlauf. Hinzu kommen hunderttausende Tonnen von Haushalts- und Pflegemitteln. Mit ihnen gelangen chemische Stoffe ins Abwasser, die wegen der geringen Konzentrationen in den heutigen Kläranlagen nicht ausreichend gefiltert und gereinigt werden können. „Wir bewegen uns hier im Bereich des Nanogramms, das ist ein billionstel Teil eines Kilogramms“, sagt Cornel. Moderne Messverfahren würden es heute ermöglichen, Rückstände selbst in diesen minimalen Dimensionen nachzuweisen.
Auch wenn es sich um verschwindet geringe Einträge handelt, darf nach Aussage des Wissenschaftlers das Vorkommen von Spurenstoffen im Wasserkreislauf nicht auf die leichte Schulter genommen werden. Auch kleinste Mengen könnten große Auswirkungen auf das Öko-System haben.
Ein Hauptaugenmerk liegt auf den Hormonen, die beispielsweise durch die Einnahme der Antibabypille in die Gewässer gelangen. Sie stehen im Verdacht, bei männlichen Fischen oder Fröschen Veränderungen hervorzurufen, die zur Bildung weiblicher Geschlechtsorgane führen. Für die Zukunft sehen Wissenschaftler deshalb die Gefahr, dass sich ganze Tierarten nicht mehr vermehren können und vom Aussterben bedroht werden. Zudem schließen sie nicht aus, dass die Spurenstoffe im gereinigten Abwasser ein Risiko für den Menschen darstellen.
Nach positiven Beschlüssen der Verbandsversammlung und des Verbandsvorstandes befindet sich die Forschungsanlage in der Langener Kläranlage derzeit im Aufbau. Sie wird voraussichtlich noch vor Ostern in Betrieb gehen. Standort ist der Rohrkeller. Ein Teilstrom des Kläranlagenablaufs wird hier über die Membran- und Aktivkohlefiltration geführt. Wirkungsgrad und Kosten werden detailliert erfasst. Spätestens nach zwei Jahren sollen verwertbare Ergebnisse auf dem Tisch liegen.