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Phosphorrückgewinnung im Klärwerk Hamburg mit dem TetraPhos®-Verfahren

Die VERA Klärschlammverbrennung GmbH übernimmt die Rückstände aus der Abwasserbehandlung des Klärwerks Hamburg und verwertet diese thermisch in einer Klärschlammmonoverbrennungsanlage. In der Anlage werden jährlich etwa 125.000 Tonnen getrockneter Klärschlamm verbrannt. Dabei fallen Nährstoffe wie Phosphor in relativ konzentrierter Form in der Asche an, was grundsätzlich die Möglichkeit einer Rückgewinnung und Wiederverwertung bietet. Bisher wurden die aus der Verbrennung resultierenden 20.000 Tonnen Klärschlammasche auf Deponien verbracht. Ziel des Vorhabens ist es, den in der Klärschlammasche enthaltenden Phosphor in Form von Phosphorsäure in den Stoffkreislauf zurückzuführen. Phosphorsäure wird aus bergmännisch abgebautem Phosphatgestein hergestellt, welches hohe Gehalte an Cadmium und Uran aufweist. Eine Schwermetallentfrachtung findet bei diesem Herstellungsprozess aktuell nicht statt, sodass die Schadstoffe mit den Düngemitteln auf die landwirtschaftlich genutzten Böden und somit in die Nahrungskette gelangen. Mit Hilfe der innovativen TetraPhos ® -Anlage der VERA Klärschlammverbrennung GmbH sollen der Phosphor in mehreren Prozessschritten durch Zugabe von Säure aus der Verbrennungsasche herausgelöst und gleichzeitig die Störstoffe abgetrennt werden. Die Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm ist seit Inkrafttreten der novellierten Klärschlammverordnung für die nach Monoverbrennung anfallenden Aschen ab 2029 zwingend vorgeschrieben. Bei erfolgreichem Projektverlauf ist von einem hohen Multiplikatoreffekt des REMONDIS TetraPhos ® -Verfahrens für die gesamte Abwasserwirtschaft, insbesondere für Betreiber von Klärschlammmonoverbrennungsanlagen auszugehen. Mit dem Vorhaben können jährlich etwa 1.600 Tonnen Phosphor zurückgewonnen werden, die am Markt vielfältig einsetzbar sind. Als Abnehmer des rückgewonnenen Phosphors kommen neben der Düngemittelindustrie auch Unternehmen der Automobil-, Galvanik- und Chemiebranche in Betracht. Des Weiteren entstehen bei der Aufbereitung der Asche durch das Herauslösen des Calciums verwertbarer Gips, und nennenswerte Anteile der enthaltenen Eisen- und Aluminiumverbindungen werden in eine Lösung überführt, die auf der Kläranlage wiederum zur Phosphatelimination eingesetzt werden kann. Die übrig bleibende Asche wird deutlich volumenreduziert und kann auf Deponien abgelagert oder in der Baustoffindustrie als Zuschlagsstoff verwertet werden. Branche: Wasser, Abwasser- und Abfallentsorgung, Beseitigung von Umweltverschmutzungen Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: VERA Klärschlammverbrennung GmbH Bundesland: Hamburg Laufzeit: seit 2017 Status: Laufend

Einleiten von geklärtem Abwasser aus der Kläranlage Oberstaufen in die Weißach

Der Markt Oberstaufen betreibt im Ort Oberstaufen sei 1986 eine Kläranlage mit einer Ausbaugröße von ursprünglich 18.750 EW BSB60. Die ursprüngliche Tropfkörperanlage wurde im Jahr 2000 mit einer vorgeschalteten Belebtschlammstufe mit dem Ziel einer Denitrifikation und eines Kohlenstoffvorabbaus ertüchtigt. Der Überschuss-schlamm wird einem Faulbehälter anaerob stabilisiert, anschließend entwässert und abtransportiert. Die P-Elimination erfolgt über die Zugabe von Fällmittel. An die Kläranlage sind außer dem Hauptort Oberstaufen noch weitere Ortsteile und Gemeinde angeschlossen. Diese umfassen Vorderreute, Hinterreute, Zell, Buflings, Kalzhofen, Wengen, Salmas, Lamprechts, Wiedemannsdorf, Konstanzer, Hinterstaufen, Bad Rain, Weißach, Steinebach, Berg, Teile von Laufenegg sowie die Alpengebiete Schwandalp, Hündle und Imberg. Der durch den Reinigungsprozess anfallende Klärschlamm wird thermisch verwertet und über einen Fachbetrieb entsorgt. Zusätzlich anderweitig anfallende Abfälle (z.B. Siedlungsabfälle, Sieb- und Rechenrückstände, ölverschmutze Betriebsmittel) werden ebenfalls über einen Fachbetrieb entsorgt. Die wasserrechtliche Erlaubnis endet zum 31.06.2025 und soll daher erneuert werden. Hierzu ist eine UVP-Vorprüfung notwendig.

Fällmittelnotstand bei der Abwasserbehandlung

Die Energie- und Lieferkrise resultierend aus dem Krieg in der Ukraine haben besonders die Abwasserentsorger in große Schwierigkeiten gebracht. Ziel dieses Forschungsberichts ist es, die benötigte Fällmittelmenge für Deutschland hinsichtlich chemischer Phosphorelimination zu ermitteln, sowie die voraussichtlichen Fehlmengen aufgrund der Mangellage zu berechnen. Weiterhin werden Lösungsmöglichkeiten identifiziert, wie Fällmittel eingespart oder substituiert werden kann. Es werden Hilfestellungen für die Praxis und Modifikationen des Betriebsablaufes formuliert, und wie sich der verfahrenstechnische Einfluss von regulatorischen Änderungen auf den Betrieb auswirkt. Veröffentlicht in Texte | 56/2024.

Indikator: Eutrophierung von Flüssen durch Phosphor

Indikator: Eutrophierung von Flüssen durch Phosphor Die wichtigsten Fakten An mehr als der Hälfte aller Messstellen an deutschen Flüssen werden zu hohe Phosphor-Konzentrationen gemessen und die ⁠ Gewässergüte ⁠ muss herabgestuft werden. Messstellen mit hohen Konzentrationen sind seit Beginn der 1980er Jahre um rund ein Drittel zurückgegangen. Extreme Belastungen treten nur noch selten auf. Ziel der Nachhaltigkeitsstrategie ist es, die Phosphor-Orientierungswerte spätestens 2030 in allen Gewässern einzuhalten. Dafür muss die Landwirtschaft ihre Düngepraxis verändern und besonders kleine Kläranlagen die Phosphorelimination an den Stand der Technik anpassen. Welche Bedeutung hat der Indikator? Die Gewässer Deutschlands sind mehrheitlich in keinem guten Zustand (siehe Indikatoren zum ökologischen Zustand der Flüsse , Seen und Meere ). Die Überdüngung der Gewässer (⁠ Eutrophierung ⁠) mit Phosphor ist eines der größten Probleme, weil es ein übermäßiges Wachstum von Algen und Wasserpflanzen auslöst. Sterben diese ab, werden sie von Mikroorganismen zersetzt. Dabei wird viel Sauerstoff verbraucht. Sauerstoffdefizite im Gewässer wirken sich auf Fische und andere aquatische Organismen negativ aus; in Extremsituationen kann es zu Fischsterben führen. Um die Überdüngung zu vermeiden, muss vor allem die Belastung durch Phosphor verringert werden. Wie ist die Entwicklung zu bewerten? Anfang der 1980er Jahre wurden an fast 90 % aller Messstellen überhöhte Phosphorgehalte gemessen. Seit 2018 liegt der Anteil bei knapp 60 %. Betrachtet man die unterschiedlichen Güteklassen, sieht man eine weitere Verbesserung: Insgesamt ist der Anteil der stärker belasteten Gewässer zurückgegangen. Zu dieser Verbesserung haben vor allem die Einführung phosphatfreier Waschmittel und die Phosphatfällung in den größeren Kläranlagen beigetragen. Derzeit bestehen Engpässe bei der Lieferung von Fällmitteln (z.B. Aluminiumsalze), mit denen der Phosphor in Kläranlagen aus dem Abwasser entfernt wird. Stehen diese Chemikalien zur Abwasserreinigung nicht in ausreichender Menge zur Verfügung, hat dies eine Erhöhung der Phosphorkonzentrationen im Gewässer zur Folge. Nach der europäischen Wasserrahmenrichtlinie (EU-RL 2000/60/EG) müssen alle Gewässer bis 2027 einen guten ökologischen Zustand erreichen. In Deutschland haben fast zwei Drittel der Gewässer hierfür zu hohe Phosphorgehalte. Um die Einträge in Gewässer zu reduzieren, schreibt die neue Düngeverordnung vor, auf Böden mit hohen Phosphorgehalten wenig Gülle oder phosphorhaltige Mineraldünger auszubringen. In eutrophierten Gebieten können die Anforderungen verschärft werden. Ob dies ausreicht, wird ein Wirkungsmonitoring zeigen. Daneben soll die Abwasserverordnung nach einer Anpassung regeln, dass auch kleine Kläranlagen Phosphor nach dem Stand der Technik entfernen. In größeren Anlagen erfolgt dies bereits. Gemäß Ziel 6.1.a der Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung sind die Orientierungswerte für Phosphor spätestens im Jahr 2030 einzuhalten. Wie wird der Indikator berechnet? Die Bundesländer übermitteln dem Umweltbundesamt Messwerte von etwa 250 repräsentativen Messstellen. Für die Einordnung in eine Gewässergüteklasse wird der Mittelwert der Phosphor-Konzentration mit der Konzentration verglichen, die für den guten ökologischen Zustand in dem jeweiligen Gewässertyp nicht überschritten werden sollte (OGewV 2016) . Sie liegen je nach ⁠ Fließgewässertyp ⁠ zwischen 0,1 und 0,15 mg/l Phosphor (bei einem Typ 0,3 mg/l) sowie in Übergangsgewässern bei 0,045 mg/l. Der ⁠ Indikator ⁠ entspricht dem Anteil der Messstellen, die diese Orientierungswerte nicht einhalten.

Fällmittelnotstand bei der Abwasserbehandlung

Die Energie- und Lieferkrise resultierend aus dem Krieg in der Ukraine haben besonders die Abwasserentsorger in große Schwierigkeiten gebracht. Ziel dieses Forschungsberichts ist es, die benötigte Fällmittelmenge für Deutschland hinsichtlich chemischer Phosphorelimination zu ermitteln, sowie die voraussichtlichen Fehlmengen aufgrund der Mangellage zu berechnen. Weiterhin werden Lösungsmöglichkeiten identifiziert, wie Fällmittel eingespart oder substituiert werden kann. Es werden Hilfestellungen für die Praxis und Modifikationen des Betriebsablaufes formuliert, und wie sich der verfahrenstechnische Einfluss von regulatorischen Änderungen auf den Betrieb auswirkt.

Anfallmengen und Entsorgung

Der Klärschlamm entsteht in sechs Klärwerken. Das größte befindet sich innerhalb der Grenzen des Landes Berlin, in Ruhleben. Die anderen fünf Anlagen befinden sich nahe der Berliner Stadtgrenze im Land Brandenburg. Insgesamt werden in den sechs Kläranlagen ca. 220 Mio. m³ Abwasser pro Jahr behandelt, aus denen ca. 94.000 Mg TS Klärschlämme resultieren. Die Abwasserbehandlung erfolgt mit neuester Verfahrenstechnik um den strengen Anforderungen an die Ablaufqualität von Größenklasse-5-Anlagen (>100.000 Einwohnerwerte) zum Schutz der Berliner und Brandenburger Oberflächengewässer zu gewährleisten. Die Berliner Wasserbetriebe (BWB), eine Anstalt des öffentlichen Rechts, sind verantwortlich für die Abwasserentsorgung und somit auch für die Klärschlammentsorgung. Die Entsorgung der Berliner Klärschlämme erfolgt ausschließlich auf thermischem Weg. Die oben stehende Graphik veranschaulicht die im Jahr 2013 angefallenen Klärschlammmengen. Die Mengenangabe bezieht sich auf die Trockenmasse. Die von den jeweiligen Kläranlagen ausgehenden Pfeile indizieren, welcher Anteil des in den einzelnen Kläranlagen anfallenden Klärschlamms in der Monoverbrennung im Land Berlin bzw. in Mitverbrennungsanlagen (z.B. Kohlekraftwerke, Zementwerke) in anderen Bundesländern entsorgt wurde. Da auf der Kläranlage Waßmannsdorf als Alleinstellungsmerkmal eine Nährstoffrückgewinnung in Form einer Struvitfällung aus der wässrigen Phase des Faulschlamms erfolgt, ergibt sich hier die Option einer nährstofflichen Verwertung des Struvits als Mineraldünger unter dem Namen “Berliner Pflanze” . Um der Bedeutung der Ressource Phosphor als essentiellem und durch nichts zu ersetzenden Nährstoff Rechnung zu tragen, sind die jeweiligen Phosphorfrachten in den Klärschlämmen der einzelnen Kläranlagen angegeben. Insgesamt ergab sich für das Jahr 2013 eine Phosphorfracht im gesamten Berliner Klärschlamm von ca. 2.727 Mg P. Die nachfolgende Tabelle gibt einen Überblick über die angefallenen Klärschlammmengen (Trockenmasse) pro Kläranlage im Jahr 2013 und die darin enthaltenen Phosphormengen. Ergänzend dazu ist anzumerken, dass zusätzlich zur Phosphormenge im entsorgten Klärschlamm der Kläranlage Waßmannsdorf noch ca. 40 Mg Phosphor aus dem Schlammwasser als Struvit unter dem Namen “Berliner Pflanze” in den Nährstoffkreislauf zurückgeführt wurden. Klärschlamm 2013 in Mg TS: 47.107 Phosphor Fracht im KS in Mg: 942 Phosphor­recycling in Mg/a: — Schlamm­behandlung: Entwässerung, Monover­brennungs­anlage Mono­ver­brennung: x Mitver­brennung P-Re­cyc­ling Klärschlamm 2013 in Mg TS: 19.447 Phosphor Fracht im KS in Mg: 739 Phosphor­recycling in Mg/a: ca. 40 Mg Schlamm­behandlung: Faulung, Entwässerung, Trocknung, Struvit­fällung Mono­ver­brennung: x Mitver­brennung: x P-Re­cyc­ling: x Klärschlamm 2013 in Mg TS: 12.248 Phosphor Fracht im KS in Mg: 465 Phosphor­recycling in Mg/a: — Schlamm­behandlung: Faulung, Entwässerung, Trocknung Mono­ver­brennung: x Mitver­brennung: x P-Re­cyc­ling Klärschlamm 2013 in Mg TS: 6.276 Phosphor Fracht im KS in Mg: 238 Phosphor­recycling in Mg/a: — Schlamm­behandlung: Faulung, Entwässerung, Trocknung Mono­ver­brennung: x Mitver­brennung: x P-Re­cyc­ling Klärschlamm 2013 in Mg TS: 4.524 Phosphor Fracht im KS in Mg: 172 Phosphor­recycling in Mg/a: — Schlamm­behandlung: Faulung, Entwässerung, Trocknung Mono­ver­brennung Mitver­brennung: x P-Re­cyc­ling Klärschlamm 2013 in Mg TS: 4.490 Phosphor Fracht im KS in Mg: 171 Phosphor­recycling in Mg/a: — Schlamm­behandlung: Faulung, Entwässerung, Trocknung Mono­ver­brennung Mitver­brennung: x P-Re­cyc­ling *Kläranlagen befinden sich im Land Brandenburg Aus organisatorischen sowie technischen Gründen haben sich die Länder Berlin und Brandenburg darauf verständigt, dass alle anfallenden Klärschlämme in den mit * gekennzeichneten Kläranlagen nur in Veröffentlichungen des Landes Berlin erscheinen. Im darauf folgenden Text werden weitere Informationen zu den einzelnen Anlagen gegeben. Die 1963 in Betrieb genommene und 1983 mit einer zweiten Ausbaustufe erweiterte Kläranlage Ruhleben ist die größte von den BWB betriebene Kläranlage und die einzige innerhalb der Landesgrenze von Berlin. 1985 erfolgte die Einführung der biologischen Phosphatelimination in Kombination mit Nitrifikation und Denitrifikation sowie die Inbetriebnahme der Schlammentwässerung und -verbrennung. 1993 kam eine dritte Ausbaustufe hinzu. Die Reinigungskapazität beträgt etwa 247.500 m3 pro Tag bei Trockenwetter. Im Jahr 2013 wurden rund 47.107 Mg ungefaulter Klärschlamm (Trockenmasse) erzeugt. Der vor Ort anfallende Schlamm wird mechanisch mittels Zentrifugen entwässert und zu 100% in Wirbelschichtöfen bei einer minimalen Verbrennungstemperatur von 850°C mit nachgeschalteter Abhitzeverwertung und Rauchgaswäsche verbrannt. Seit 2010 werden hier auch Schlämme (Teilmengen) anderer von den BWB betriebener Kläranlagen verbrannt. Ruhleben ist die einzige der sechs Kläranlagen ohne Faulung. An diesem Standort erfolgte erstmals 1927 die Inbetriebnahme einer Vorkläranlage (Emscherbrunnen), die 1935 mit mechanischer und biologischer Reinigung nebst Schlammfaulung aufgerüstet wurde. 1989 wurde die erste Ausbaustufe der erneuerten Kläranlage Waßmannsdorf in Betrieb genommen und 1995 um eine biologische Abwasserreinigungsstufe sowie ein Blockheizkraftwerk (BHKW) erweitert. 1997 gingen die erneuerte mechanische Reinigung und das neue Betriebsgebäude mit Zentralwarte in Betrieb. Die biologische Reinigung wurde 1998 um eine Reinigungsstufe erweitert, um unter anderem die Abwassermengen der stillgelegten Kläranlage Marienfelde aufnehmen zu können. Hinzu kam auch eine Schlammentwässerungs- und Trocknungsanlage. Nach mehreren Ausbaustufen beträgt die Reinigungskapazität dieser Anlage ca. 230.000 m³ pro Tag bei Trockenwetter. Im Jahr 2013 fielen rund 19.447 Mg Klärschlamm (Trockenmasse) an. Nach der Faulung wird der Schlamm seit 2010/2011 einer gezielten, großtechnischen Struvitfällung unterworfen um ungewollte Inkrustrationen in den nachfolgenden Rohrleitungen und Entwässerungsaggregaten zu vermeiden. Das so erzeugte Struvit wird zum großen Teil ausgeschleust und als Mineraldünger unter dem Namen “Berliner Pflanze” vermarktet. Der mittels Zentrifugen entwässerte bzw. mittels Trommeltrocknern getrocknete Faulschlamm wird sowohl in der Monoverbrennungsanlage in Ruhleben, als auch durch Mitverbrennung in anderen Bundesländern entsorgt. Das bei der Faulung erzeugte Klärgas wird für die Schlammerwärmung, die Schlammtrocknung, zur Elektroenergieerzeugung (Blockheizkraftwerk und Mikrogasturbine), sowie zur Gebäudeheizung und Warmwasserversorgung auf der Anlage genutzt. Die Kläranlage Schönerlinde nahm 1985 ihren Betrieb auf. Nach zahlreichen Ausbau- und Modernisierungsphasen, bei denendie Reinigungslinien mit Bio-P in Kombination mit Nitrifikation und Denitrifikation sowie die Schlammbehandlung mit Schlammentwässerung und Trocknungsanlage ausgerüstet wurden, hat die Kläranlage Schönerlinde eine Reinigungskapazität von ungefähr 105.000 m³ pro Tag bei Trockenwetter. 2013 fielen ca. 12.248 Mg Klärschlamm (Trockenmasse) an. Das bei der Faulung der anfallenden Schlämme erzeugte Klärgas wird für die Schlammerwärmung, die Schlammtrocknung, zur Elektroenergieerzeugung (Blockheizkraftwerk und Mikrogasturbine), sowie zur Gebäudeheizung und Warmwasserversorgung auf der Anlage genutzt. Zudem erzeugen seit 2012 Windkraftanlagen Elektroenergie, deren Überschussanteil in das öffentliche Stromnetz eingespeist wird. Die Entsorgung des zuvor mit drei Zentrifugen entwässerten bzw. auf drei Trocknungslinien getrockneten Faulschlamms erfolgt sowohl in der Monoverbrennungsanlage Ruhleben, als auch in anderen Bundesländern in der Mitverbrennung. Die 1931 als eine der modernsten Kläranlagen in Europa in Betrieb genommene Anlagewurde 1989 für eine chemische und biologische Phosphatelimination ertüchtigt. Seit 1991 kann der Klärschlamm maschinell entwässert werden. Der Klärschlamm durchläuft heute eine biologische Phosphatelimination in Kombination mit Nitrifikation/Denitrifikation. 2003 wurde das Blockheizkraftwerk in Betrieb genommen. Die Kläranlage hat eine Trockenwetterreinigungskapazität von etwa 52.000 m³ pro Tag. Im Jahr 2013 fielen ca. 6.276 Mg Klärschlamm (Trockenmasse) an. Sie verfügt über Faulkammern, ein Gasheizhaus mit einem Blockheizkraftwerk zur Strom- und Wärmeerzeugung aus Klärgas. Die erzeugte Wärme wird für die Schlammerwärmung, die Gebäudeheizung und zur Warmwasserversorgung der Kläranlage genutzt. Die Entwässerung des Faulschlamms erfolgt mit zwei Zentrifugen. Die Schlammentsorgung erfolgt sowohl in der Mono- als auch in der Mitverbrennung. Auf der 1976 in Betrieb genommenen Kläranlage Münchehofevollzog sich im Laufe der Jahre (bis 1995) der Umbau in eine moderne Kläranlage mit chemischer Phosphatelimination, maschineller Schlammentwässerung sowie Nitrifikation und teilweiser Denitrifikation. Im Jahr 2010 konnte die Grunderneuerung und Bestandserhaltung erfolgreich abgeschlossen und eine Versuchsanlage zur weitergehenden Abwasserreinigung durch Raumfiltration in Betrieb genommen werden. Nach umfangreichen Ausbauarbeiten hat die Anlage eine Reinigungskapazität von rund 42.500 m³ pro Tag bei Trockenwetter. 2013 fielen ca. 4.524 Mg Klärschlamm (Trockenmasse) an. Der mit Zentrifugen entwässerte Faulschlamm wird sowohl in der Mono- als auch in der Mitverbrennung entsorgt. Die neue Kläranlage Wansdorf wurde 1998 in Betrieb genommen und hat eine Reinigungskapazität von etwa 40.000 m³ pro Tag bei Trockenwetter. 2013 wurden in Wansdorf ca. 6 Mio. m³ Berliner Abwasser aus Spandau behandelt. Das entspricht in etwa 45% der gesamten Abwassermenge, die in der Kläranlage Wansdorf im Jahr 2013 behandelt wurde. Der in Faulbehältern ausgefaulte Schlamm wird mit Zentrifugen entwässert und in der Mitverbrennung entsorgt. Im Jahr 2013 waren das ca. 4.490 Mg Trockenmasse. Das in der Faulung erzeugte Klärgas wird für die Strom- und Wärmeerzeugung genutzt. Da der Klärschlammanfall von verschiedenen Einflussfaktoren abhängt, kann dieser von Jahr zu Jahr und natürlich auch im Jahresgang schwanken. Die folgende Graphik veranschaulicht die Mengenentwicklung des Klärschlammanfalls der Berliner Kläranlagen von 2004 bis 2013. Nach dem Rückgang des Klärschlammaufkommens im Jahr 2009 ist seit 2010 wieder eine Zunahme zu verzeichnen. Dieser Trend setzte sich 2013 fort. Die Zunahme von ca. 0,7% im Vergleich zu 2012 liegt im normalen Schwankungsbereich, der vor allem durch das Wasserverbrauchsverhalten der Bevölkerung, das Gebrauchsverhalten der Industrie und nicht zuletzt durch klimatische Einflüsse wie Niederschläge beeinflusst wird. Hinzu kommen aber auch technologische Veränderungen und Kapazitätserweiterungen, um die Kläranlagen den stetig steigenden Anforderungen an die Abwasserbehandlung zum Wohle von Mensch und Umwelt anzupassen.

Fischfauna 2013

Im Erfassungszeitraum 2003-2013 wurden im Land Berlin 38 Fischarten nachgewiesen, davon neun nicht einheimische. Gegenüber 2003 erweiterte sich das Arteninventar um weitere fünf Arten. Davon sind vier der fünf Arten Neozoa, d.h. gebietsfremde Arten. Dazu gehören der Bachsaibling, der Blaubandbärbling, der gemeine Sonnenbarsch und die Goldorfe. Die einheimische Schmerle, eine im Land Berlin seit 1920 verschollene Art, wurde 2010 zum ersten Mal wieder im Berliner Teil des Neuenhagener Mühlenfließes (Erpe) nachgewiesen. Hingegen wurde eine gebietsfremde Art, die Regenbogenforelle, aktuell nicht mehr nachgewiesen. Wie schon in der Ausgaben 2004 findet die Systematik europäischer Fischarten von Kottelat (1997) Anwendung. Ebenso wird die dort verwendete Definition von nicht einheimischen Arten (allochthon, Neozoa) verwendet. Als Ergebnis einer internationalen Arbeitsgruppe "Neozoa/Neophyten" wurde das Jahr 1492, die offizielle Entdeckung der "Neuen Welt" durch Kolumbus, als Schwellenjahr für die Betrachtung einer Art als allochthon festgelegt, weil danach die Austauschprozesse von Gütern, Waren und auch Lebewesen zwischen den Kontinenten immens zunahmen. Nach 1492 eingebürgerte Fischarten gelten als allochthon, nicht heimisch (Kinzelbach 1996, Kowarik 2003). Im Gegensatz dazu legt die Berliner Landesfischereiordnung (LFischO)fest, alle bis 1900 eingebürgerten Fischarten als einheimisch zu betrachten. Bezogen auf Fischbesatzmaßnahmen gilt für den Besatz mit heimischen Fischarten einen Anzeigepflicht und bei nicht heimischen und gebietsfremden Fischarten einen Genehmigungspflicht bei der unteren Fischereibehörde. Die in Berlin wirtschaftlich und insbesondere anglerisch bedeutsamen Arten Karpfen und Giebel werden im Gegensatz zur Ausgabe 1993 nicht weiter als allochthon betrachtet, da sie nachweislich bereits zwischen 530 und 1100 das Elbeeinzugsgebiet, einschließlich Havel und Spree besiedelten (Hoffmann 1994). Häufigste Fischarten in Berliner Gewässern sind nach wie vor Plötze, Barsch und erstmals bis 2013 auch der Hecht. Dicht gefolgt sind diese drei Fischarten von Aal, Blei, Schleie und Rotfeder , alle Arten mit unterschiedlichen Entwicklungstendenzen (Tab. 1). Die aktuelle Rote Liste der Fische und Rundmäuler Berlins weist gegenüber der Roten Liste aus dem Jahr 2005 einen positiven Entwicklungstrend auf. Es wurden insgesamt elf Arten in ihrer Gefährdung zurückgestuft, d.h. deren Bestände haben sich positiv entwickelt und 23 Arten blieben unverändert. Für keine einzige Art haben sich die Eingruppierung und damit die Bewertung ihrer Gefährdung verschlechtert (vgl. Tabelle 1, SenStadtUm 2013a). Die dramatischsten Bestandseinbrüche gab es bei der Karausche , mit 16 erloschenen Vorkommen in den letzten zehn Jahren, weshalb diese Art in der aktuellen Roten Liste weiterhin als stark gefährdet eingestuft wurde. Mit der letzten Änderung der Berliner Landesfischereiordnung (LFischO) im Jahr 2012 wurde eine ganzjährige Schonzeit der Karausche eingeführt. Deutlich zurückgegangen sind die Vorkommen der Neozoa Gras-, Marmor- und Silberkarpfen . Diese Arten können sich in den Berliner Gewässern nicht natürlich reproduzieren und dürfen nicht mehr besetzt werden. Zunehmende Tendenzen zeigten sich bei den in Berlin präsenten FFH-Arten Steinbeißer und Schlammpeitzger. Da die Berliner Gewässer strukturell kaum verändert wurden, im Bereich der Regierungsbauten die Degradierung der Spree sogar noch zugenommen hat, ist die Zunahme der Fischartenzahl insbesondere auf eine verbesserte Wasserqualität zurückzuführen. Ausdruck dessen sind auch die verhältnismäßig hohe Zahl der Rückstufungen in der Roten Liste. Heute zeigen die sog. Weißfische ein gutes bis sehr gutes Individualwachstum, was insbesondere auch auf ein gutes Weißfischmanagement zurückzuführen ist. Hier wirken sich die Verwendung phosphatfreier Waschmittel, die flächendeckende Einführung der Phosphateliminierung oder -fällung in den Klärwerken, ein reduzierter Düngemitteleinsatz in der Landwirtschaft im Spree- und Haveleinzugsgebiet positiv auf die Verringerung der Nährstofffracht in den Gewässern aus. Wie erheblich die Reduzierung der Phosphatfracht ausfiel, kann man z.B. daran ermessen, dass der Einwohnergleichwert von 4,2 g Phosphor pro Tag (g P/d) auf 1,8 g P/d korrigiert wurde, was eine Folge der weiten Verbreitung P-freier Waschmittel und effizienter P-Eliminierungen in den Kläranlagen ist (Behrendt et al. 1999).Zudem tragen die laufenden Maßnahmen zur Sanierung des Berliner Mischsystems zu einer weiteren Gewässerentlastung bei. Mischwasserüberläufe, bei denen unbehandeltes Abwasser und belastetes Regenwasser direkt in die Gewässer gelangen, können bei Starkregen zu Fischsterben führen. Im Gewässer setzen Bakterien das organische Material unter Verbrauch von Sauerstoff zügig um. Bei sehr starken Regenfällen und einhergehenden massiven Mischwasserzuläufen ist die Sauerstoffzehrung so hoch, dass ganze Gewässerstrecken sauerstofffrei sind. Fischsterben ist unvermeidlich. Durch umfassende Maßnahmen in den letzten Jahren konnten die Mischwasserüberläufe bereits deutlich reduziert werden, infolge dessen fischkritische Zustände deutlich seltener als früher auftreten. Die Sanierungsmaßnahmen werden sich bis zum Jahr 2020 erstrecken. Darüber hinaus betreibt der Berliner Senat ein Belüftungsschiff , das bei sinkenden Sauerstoffwerten im Sommer für einen künstlichen Eintrag sorgt. Die regelmäßige Überwachung der sommerlichen Sauerstoffverhältnisse werden durch stationäre online-Messstellen und ergänzend durch Längsprofilfahrten bei kritischen Wetterperioden vorgenommen. Neben den direkten Maßnahmen zur Verbesserung der Wasserqualität und der Sauerstoffverhältnisse, profitierten die Fische vom Berliner Röhrichtschutzprogramm , den Bemühungen zur Anlage und Pflege von Hechtlaichwiesen , z.B. in den Tiefwerder Wiesen, sowie den von allen Fischereiberechtigten aus den Einnahmen des Angelkartenverkaufs finanzierten Besatzmaßnahmen mit Karpfen, Schleie und Hecht. Zudem werden Besatzmaßnahmen mit dem Europäischen Aal im Rahmen eines EU-geförderten Projekts durchgeführt.

Fischfauna 2002

Im Erfassungszeitraum 1993-2002 wurden im Land Berlin 34 Fischarten nachgewiesen, davon sechs nicht einheimische. Gegenüber 1993 erweiterte sich das Arteninventar um eine allochthone Fischart, den Marmorkarpfen , einen aus China stammenden Cypriniden, der insbesondere in den 1980er Jahren aus fischereiwirtschaftlichen Gründen besetzt wurde. Darüber hinaus ist in Berlin eine zweite Zwergwelsart bekannt, der Schwarze Zwergwels (_Ameiurus melas_). Diese Art wurde bereits von Doering & Ludwig (1992) für die Berliner Tiergartengewässer beschrieben, konnte aber auch in der aktuellen Kartendarstellung nicht berücksichtigt werden, da die rezenten Fangmeldungen beide Arten nicht unterscheiden, weshalb ihre Vorkommen nicht klar gegeneinander abgrenzbar sind (Wolter et al. 2003). Nach 1993 hat insbesondere die grundlegende Arbeit von Kottelat (1997) Ordnung in das taxonomische Chaos der Systematik europäischer Süßwasserfische gebracht. Folgerichtig änderten sich bei verschiedenen Fischarten die wissenschaftlichen Artnamen gegenüber der letzten Ausgabe der Karte. Neben dieser eher redaktionellen Änderung, wurde die Betrachtung einer Art als nicht einheimisch (allochthon, Neozoe) grundlegend modifiziert. Als Ergebnis einer internationalen Arbeitsgruppe "Neozoen/Neophyten) wurde das Jahr 1492 , die offizielle Entdeckung der "Neuen Welt" durch Kolumbus, als Schwellenjahr für die Betrachtung einer Art als allochthon festgelegt, weil danach die Austauschprozesse von Gütern, Waren und auch Biota zwischen den Kontinenten immens zunahmen. Nach 1492 eingebürgerte Fischarten gelten als allochthon, nicht heimisch (Kinzelbach 1996, Kowarik 2003). In krassem Widerspruch dazu legt die neue Landesfischereiordnung Berlin (LFischO, GVbl. Berlin 57, Nr. 54 vom 22. Dezember 2001) fest, aus Gründen der Vereinfachung fischereiwirtschaftlicher Besatzmaßnahmen (Wegfall der Genehmigungspflicht), alle bis 1900 eingebürgerten Fischarten als einheimisch zu betrachten. Allerdings ist diese festgelegte Vereinfachung des Verwaltungsvorganges bei Fischbesatz fischfaunistisch eine Marginalie, da die nach der strengeren Definition verbleibenden Neozoen in Berliner Gewässern wirtschaftlich ohne Bedeutung und deshalb trotz uneingeschränkter Besatzmöglichkeit in ständigem Rückgang der Vorkommen begriffen sind (vgl. Tab. 1 ). Die in Berlin wirtschaftlich und insbesondere anglerisch bedeutsamen Arten Karpfen und Giebel werden im Gegensatz zur Ausgabe 1993 nicht weiter als allochthon betrachtet, da sie nachweislich bereits zwischen 530 und 1100 das Elbeeinzugsgebiet, einschließlich Havel und Spree besiedelten (Hoffmann 1994). Häufigste Fischarten in Berliner Gewässern sind nach wie vor Plötze und Barsch , dicht gefolgt von Aal, Hecht, Blei, Schleie und Rotfeder , alle Arten mit steigender Tendenz (Tab. 1). Die dramatischsten Bestandseinbrüche gab es bei der Karausche , mit 16 erloschenen Vorkommen in den letzten zehn Jahren, weshalb diese Art in der aktuellen Roten Liste als stark gefährdet eingestuft wurde . Der Bitterling , eine sog. "FFH-Art", deren Erhalt besondere Aufmerksamkeit erfordert, büßte 80 % seiner 1993 vorhandenen Vorkommen ein. Heute existieren noch zwei reproduktive Bestände (Wolter et al. 2003). Vergleichbar dramatisch, aber aus naturschutzfachlichen Gründen nicht unerwünscht, nahmen die Vorkommen der Neozoen Regenbogenforelle, Gras- und Silberkarpfen ab. Diese Arten können sich in den Berliner Gewässern nicht natürlich reproduzieren und werden aufgrund der o.g. fehlenden wirtschaftlichen Bedeutung, bzw. im Falle der Regenbogenforelle, des Fehlens geeigneter Gewässer, nicht weiter besetzt. Stark zunehmende Tendenz zeigte eine andere in Berlin präsente FFH-Art, der Steinbeißer . Analog dazu entwickelten sich auch die Bestände weiterer typischer Flussfischarten positiv, wie Aland und Rapfen . Da die Berliner Gewässer strukturell kaum verändert wurden, im Bereich der Regierungsbauten die Degradierung der Spree sogar noch zugenommen hat, ist die Zunahme der Flussfischarten insbesondere auf eine verbesserte Wasserqualität zurückzuführen. Ausdruck dessen sind auch die verhältnismäßig hohe Zahl der Rückstufungen in der Roten Liste und dass das 1993 diskutierte Massenfisch"problem" der Vergangenheit angehört. Heute zeigen die sog. Weißfische ein gutes bis sehr gutes Individualwachstum. Hier wirken sich die Verwendung phosphatfreier Waschmittel, die flächendeckende Einführung der Phosphateliminierung oder -fällung in den Klärwerken sowie ein reduzierter Düngemitteleinsatz in der Landwirtschaft im Spree- und Haveleinzugsgebiet positiv auf die Verringerung der Nährstofffracht in den Gewässern aus. Wie erheblich die Reduzierung der Phosphatfracht ausfiel, kann man z.B. daran ermessen, dass der Einwohnergleichwert von 4,2 g Phosphor pro Tag (g P/d) auf 1,8 g P/d korrigiert wurde, was eine Folge der weiten Verbreitung P-freier Waschmittel und effizienter P-Eliminierungen in den Kläranlagen ist (Behrendt et al. 1999). Zudem tragen die laufenden Maßnahmen zur Sanierung des Berliner Mischsystems zu einer weiteren Gewässerentlastung bei. Mischwasserüberläufe, bei denen unbehandeltes Abwasser und belastetes Regenwasser bei Starkregen direkt in die Gewässer gelangen, können zu Fischsterben führen. Im Gewässer setzen Bakterien das organische Material unter Verbrauch von Sauerstoff zügig um. Bei sehr starken Regenfällen und einhergehenden massiven Mischwasserüberläufen ist die Sauerstoffzehrung so hoch, dass ganze Gewässerstrecken sauerstofffrei sind. Fischsterben sind unvermeidlich. Durch umfassende Maßnahmen in den letzten Jahren konnten die Mischwasserüberläufe bereits deutlich reduziert werden, infolge dessen fischkritische Zustände deutlich seltener als früher auftreten . Die Sanierungsmaßnahmen werden sich bis zum Jahr 2020 erstrecken. Darüber hinaus betreibt der Berliner Senat mehrere Belüftungsanlagen und unterhält ein Belüftungsschiff , die bei sinkenden Sauerstoffwerten im Sommer für einen künstlichen Eintrag sorgen. Die regelmäßige Überwachung der sommerlichen Sauerstoffverhältnisse werden durch 10 stationäre online-Messstellen und ergänzend durch Längsprofilfahrten bei kritischen Wetterperioden vorgenommen. Neben den direkten Maßnahmen zur Verbesserung der Wasserqualität und der Sauerstoffverhältnisse, profitierten die Fische vom Berliner Röhrichtschutzprogramm , den Bemühungen zur Anlage von Hechtlaichwiesen , z.B. in den Tiefwerder Wiesen, von der Ausweisung von Laichschongebieten sowie den von allen Fischereiberechtigten aus den Einnahmen des Angelkartenverkaufs finanzierten Besatzmaßnahmen mit Aal und Hecht. Nach wie vor besonders auffällig ist der relative Artenreichtum der Kleingewässer . Sie beherbergen oft deutlich mehr Fischarten, als unter natürlichen Bedingungen zu erwarten wären. Die Mehrzahl der eingebrachten Arten ist unter den gegebenen Gewässerbedingungen allerdings nicht fortpflanzungsfähig und werden ständig neu eingesetzt. Insgesamt wurden 24 der in Berlin nachgewiesenen Fischarten auch in Kleinstgewässern festgestellt (vgl. Tab. 2), während die für diesen Gewässertyp charakteristische Fischfauna lediglich acht Arten umfasst: Giebel, Karausche, Karpfen, Moderlieschen, Rotfeder, Schleie sowie mit Einschränkungen Hecht und Barsch. Für die Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie sind alle Fließgewässer mit einem Einzugsgebiet größer 10 km 2 und Landseen größer 0,5 km 2 bewertungsrelevant. Für diese Gewässer können der Karte wertvolle Informationen zum potentiellen Arteninventar entnommen werden. Für eine Einstufung der Gewässer bis 2006 auf der Grundlage der Bewertungsverfahren nach Wasserrahmenrichtlinie sind allerdings noch weitere Bestandserfassungen und wissenschaftliche Untersuchungen zum ökologischen Potential urbaner Gewässer erforderlich.

Öffentliche Abwasserentsorgung

Öffentliche Abwasserentsorgung Das Hauptziel der Abwasserbehandlung ist, Gewässerbelastungen weitgehend zu reduzieren. Dabei fällt Klärschlamm an, der inzwischen zumeist in getrockneter Form thermisch verwertet wird. Die Rückgewinnung und Wiederverwertung von Stoffen wie Phosphor aus Abwasser und Klärschlamm trägt dazu bei Nährstoffkreisläufe zu schließen. Rund 10 Milliarden Kubikmeter Abwasser jährlich 8.891 öffentliche Kläranlagen haben im Jahr 2019 nach Erhebungen des Statistischen Bundesamtes rund 9,05 Milliarden Kubikmeter (Mrd. m³) Abwasser behandelt und anschließend in Oberflächengewässer eingeleitet. Diese Abwassermenge setzte sich aus rund 5,1 Mrd. m³ Schmutzwasser und rund 3,9 Mrd. m³ Fremd- und Niederschlagswasser zusammen (siehe Tab. „In öffentlichen Kläranlagen behandelte Abwassermenge“). Schmutzwasser ist jenes Wasser aus privaten Haushalten sowie aus gewerblichen und industriellen Betrieben, das in die Kanalisation eingeleitet wird. Als Fremdwasser wird jenes Wasser bezeichnet, das nicht gezielt in die Kanalisation eingeleitet wird, also etwa in diese aus dem Boden einsickert. Fast 100 Prozent biologisch gereinigt Die 8.891 Kläranlagen haben im Jahr 2019 rund 99,99 % des Abwassers biologisch und weniger als 0,007 % ausschließlich mechanisch behandelt (siehe obenstehende Tabelle). In einem Großteil der Anlagen wird Stickstoff in zwei Schritten entfernt. Nitrifizierung: Dabei werden Ammonium-Ionen mit Hilfe von Bakterien in Nitrat-Ionen umgewandelt. Denitrifizierung: Dabei werden Nitrat-Ionen mit Hilfe von Bakterien in molekularen Stickstoff umgewandelt. Bei einem Großteil des Abwassers erfolgt darüber hinaus die Entfernung von Phosphor. Hierbei werden Phosphat-Ionen entweder durch Zugabe von Salzen ausgefällt oder mit Hilfe von Bakterien ausgetragen und in den Klärschlamm überführt. Klärschlamm aus öffentlichen Kläranlagen Auf Kläranlagen fiel im Jahr 2021 Klärschlamm mit einer Trockenmasse von etwa 1,72 Millionen Tonnen an (siehe Tabelle Destatis, abgerufen am 31.01.2023). Rund 79,5 % des Klärschlamms wurde 2021 thermisch verwertet (2013: 58 %). Nur noch knapp 19,5 % des Klärschlamms wurde noch stofflich verwertet (2013: 42 %). 13,2 % wurden aufgrund der enthaltenen Nährstoffe landwirtschaftlich verwertet (2013: 27 %). Rund 1,0 % wurde bei landschaftsbaulichen Maßnahmen wie z. B. ⁠ Rekultivierung ⁠ eingesetzt (2013: 11 %). Der Rest ging in die sonstige stoffliche Verwertung oder wurde direkt entsorgt. Die Deponierung unbehandelter Klärschlämme ist seit 2005 untersagt. Rohstoffquelle Abwasser und Klärschlamm Abwasser enthält neben einer Vielzahl von anthropogenen Spurenstoffen auch viele Stoffe, die es lohnt aus dem Abwasser zu recyceln. Dies betrifft vor allem die Rückgewinnung von Nährstoffen. Phosphor ist ein wichtiger Nährstoff in der Pflanzenernährung. Der weltweite Phosphorverbrauch vor allem in Form von Mineraldünger ist in den letzten Jahren deutlich angestiegen an. Deutschland und die EU sind bei mineralischen Phosphatdüngemitteln vollständig von Einfuhren z. B. aus Russland abhängig, während derzeit immer noch phosphatreiche Abfälle und Abwässer meist ohne Nutzung der Nährstoffe entsorgt werden. Deshalb schränkt die 2017 novellierte Klärschlammverordnung ab 2029 die bodenbezogene Klärschlammverwertung gegenüber einer thermischen Vorbehandlung und anschließendem Phosphorrecycling erheblich ein. Gleichzeit wird damit der unerwünschte Eintrag von anthropogenen Spurenstoffen, wie Arzneimittel oder Bioziden, weiter eingeschränkt. Klärschlamm aus großen Kläranlagen und Klärschlamm, welcher die Grenzwerte für eine bodenbezogene Nutzung nicht einhält muss ab einem Phosphor-Gehalt von 20 g/kg Klärschlamm Trockenmasse einer technischen Phosphorrückgewinnung zugeführt werden. Die Rückgewinnung des Nährstoffes Phosphor hilft Stoffkreisläufe im Sinne nachhaltiger Ressourcennutzung und -schonung zu schließen. Phosphor aus Abwasser und Klärschlamm Allein das kommunale Abwasser Deutschlands birgt ein jährliches Reservoir von mehr als 70.000 Tonnen (t) Phosphor. Zirka 65.000 t Phosphor finden sich im Klärschlamm wieder. In den letzten Jahren führt Deutschland im Schnitt jährlich mehr als 100.000 t Phosphor in Form von Mineraldüngern ein. Große Anteile kommen hiervon aus Russland. In den letzten Jahren wurden verschiedene Verfahren zur Rückgewinnung von Phosphor aus Abwasser, Klärschlamm oder Klärschlammasche entwickelt. Das Bundesumweltministerium fördert im Rahmen des Umweltinnovationsprogrammes die großtechnische Umsetzung innovativer Verfahren zur Phosphorrückgewinnung. Erste großtechnische Anlage zur Produktion zur Rückgewinnung von Phosphor – z. B. Herstellung von Phosphorsäure aus Klärschlammasche – werden aktuell umgesetzt.

Erlaubnis für das Einleiten von mechanisch-vollbiologisch gereinigtem Abwasser aus der sanierten Kläranlage des Marktes Kirchheim auf den Grundstücken Fl.Nrn. 988 und 989 der Gemarkung Derndorf über den Schmidangergraben in die Flossach

Das Landratsamt Unterallgäu beabsichtigt dem Markt Kirchheim für das Einleiten von mechanisch-vollbiologisch gereinigtem Abwasser aus der sanierten Kläranlage des Marktes Kirchheim auf den Grundstücken Fl.Nrn. 988 und 989 der Gemarkung Derndorf über den Schmidangergraben in die Flossach eine gehobene wasserrechtliche Erlaubnis befristet bis zum 31.12.2043 unter Beachtung der notwendigen Fällmittelstation zur Phosphorelimination am Ablauf der Kläranlage zu erteilen.

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