Ehrenreich, D. (2015): Ökobilanz zu Maßnahmen der Nährstoffreduktion im Kanalnetz.

Master Thesis. Fakultät Umweltwissenschaften, Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft. Technische Universität Dresden

Abstract

Die europäische Wasserrahmenrichtlinie (EU-WRRL) aus dem Jahr 2000 schreibt eine Verbesserung der Gewässerqualität auf einen „guten ökologischen Zustand“ vor. Bis 2015 konnte dieses Ziel jedoch nicht erreicht werden. Der Überschuss an Nährstoffen in Oberflächengewässern ist ein Aspekt, der zum Misserfolg des Vorhabens beitrug. Eine Rolle spielen hierbei die Nährstofffrachten, die aus urbanen Gebieten über die Kanalisation in die Gewässer gelangen. In dieser Arbeit werden daher Maßnahmen untersucht, die zur Reduktion der Nährstoffemissionen aus dem Kanalnetz dienen. Es wird eine Ökobilanz zu ausgewählten Maßnahmen der zentralen Regenwasserbewirtschaftung durchgeführt. Die Maßnahmen werden hinsichtlich ihres ökologischen Aufwandes (Materialbedarf, Transport, Energiebedarf, etc.) und ihres ökologischen Nutzens (Nährstoffreduktion) analysiert. Dabei wird zwischen Maßnahmen im Trenn- und Mischsystem unterschieden. Im Trennsystem wer-den ein Retentionsbodenfilter (RBF), drei unterschiedliche Regenklärbecken (RKB), ein Lamellenab-scheider (LA) und eine Nachrüstung eines RKB mittels Lamellen untersucht. Im Mischsystem erfolgt eine Analyse von einem Regenüberlaufbecken (RÜB), einem Stauraumkanal (SK) und drei Stauraum-aktivierungsmaßnahmen. Zu diesen gehören eine Abflusssteuerung durch eine eingebaute Drossel-anlage und zwei Umbaumaßnahmen zur Nutzung des Speichervolumens von Überlaufkanälen. Der Vollständigkeit halber wurden ein vereinfachtes Modell einer Großkläranlage, einer Schlammbehand-lung sowie einer Klärschlammverbrennungsanlage (KSVA) in die Betrachtung miteinbezogen. Um eine Aussage über potentielle Umweltauswirkungen treffen zu können, werden für die Wirkungsab-schätzung unter anderem das Treibhauspotential (GWP), die marine (MEP) und Süßwasser Eutro-phierung (FEP) sowie zwei Toxizitätspotentiale betrachtet. Zudem erfolgt eine Analyse zum kumulier-ten Energieaufwand (KEA) fossiler und nuklearer Energieträger. In den Ergebnissen stellt sich die Infrastruktur als maßgeblicher Faktor für den ökologischen Aufwand heraus. Zudem spielt insbesondere im Mischsystem die zusätzlichen Aufwendungen auf der Kläranla-ge eine große Rolle. Der Aufwand für den Betrieb und die Wartung der Maßnahmen hingegen ist vergleichsweise gering. Im Trennsystem besitzen der Retentionsbodenfilter und der Lamellenab-scheider die geringsten negativen Umweltauswirkungen. Der Bau von Regenklärbecken geht diesbe-züglich mit weitaus höheren Auswirkungen einher. Im Mischsystem sind die Maßnahmen der Stau-raumaktivierung mit geringeren Umweltauswirkungen behaftet, als die Maßnahmen zum Bau neuer Speichervolumina.

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