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WVER verbessert die Nachklärung auf der Kläranlage Soers und optimiert damit die Ozonung

Der Wasserverband Eifel-Rur ertüchtigt bis zum Sommer 2022 die vier Nachklärbecken der Kläranlage Aachen-Soers. In den Becken wird der so genannte Belebtschlamm vom gereinigten Abwasser getrennt. Der Belebtschlamm, d.h. die Bakterienmasse, die eine biologische Reinigung des Abwassers erst ermöglicht, muss in die eigentliche biologische Reinigungsstufe zurückgepumpt werden, in der die Bakterien u.a. unter Zugabe von Sauerstoff die im Abwasser enthaltenen Schmutzstoffe abbauen. Das gereinigte Abwasser wird anschließend in die Ozonungsanlage gehoben, in der in einem innovativen Verfahren die sog. „Mikroschadstoffe“ (z.B. Arzneimittel und sonstige – in sehr kleinen Konzentrationen vorkommende – chemische Substanzen) entfernt werden. Durch die Ertüchtigung der Becken wird die Abtrennung des Belebtschlamms weiter optimiert. Dies hat positive Auswirkungen auf die Ozonung, weil das Ozon dann gezielter zum Abbau der Spurenstoffe genutzt werden kann.

In den Nachklärbecken wird zunächst der veraltete Saugräumer zum Abzug der Bakterienmasse durch einen effektiveren Schildräumer ersetzt. Dieser befördert die Schlammmasse in einen neu zu errichtenden Schlammtrichter, der in der Mitte des Beckens in die Bodenplatte in eine Tiefe von 4,5 Metern eingelassen wird. Der Trichter besteht aus Edelstahl. Dazu müssen die Räumer und der so genannte „Königstuhl“, auf den die Räumvorrichtung aufgesetzt ist, abgerissen werden. Er bestand bisher aus Stahlbeton und wird ebenfalls aus Edelstahl gefertigt sein. An den Trichter werden die Zu- und Ablaufleitungen neu angeschlossen.

Auf den Trichter wird ein neuer Königstuhl aus Edelstahl aufgesetzt. Darüber wird ein höhenverstellbares Bauwerk, ebenfalls aus Edelstahl, gestülpt, das die Position des Einlaufs in die Becken abhängig von der Zulaufmenge verändern kann. Im Anschluss werden die alten Räumer nach einer entsprechenden Aufarbeitung wieder aufgesetzt. Die Überarbeitung hatte sich als kostengünstiger erwiesen als die Anbringung neuer Räumer.

Der Umbau der Nachklärbecken erfolgt sukzessive, da die Kläranlage währenddessen weiterarbeiten muss. Das erste Becken wurde bereits von Mitte Mai bis Mitte Dezember des letzten Jahres ertüchtigt, die anderen Becken folgen in einem Zeitraum bis Ende Juli 2022. Die Kosten der reinen Optimierung der Nachklärbecken liegen bei 6,4 Mio. Euro.

Über das bereits umgebaute Nachklärbecken hat der Wasserverband Eifel-Rur einen kurzen Film erstellt, in dem die Maßnahme vorgestellt wird. Er kann unter  https://blog.wver.de/  abgerufen werden.

Die Optimierung der Nachklärung und der nachgeschalteten Ozonung sind Bestandteil der Bemühungen des Verbands zur weiteren Verbesserung der Gewässergüte in der Wurm, wozu auch die aktuell beginnende Errichtung des großen Retentionsbodenfilters im Bereich der Zufahrt zur Kläranlage gehört.

Umbau des ersten der vier Nachklärbecken auf der Kläranlage Aachen-Soers: Der neue „Königsstuhl“ aus Edelstahl ersetzt den früheren, der aus Stahlbeton bestand.

WVER: Erdarbeiten für Retentionsbodenfilter in der Aachener Soers beginnen

Der Wasserverband Eifel-Rur errichtet vor der Kläranlage Aachen-Soers einen Retentionsbodenfilter. Dieser wird in Zukunft Mischwasserabschläge aus den aus den Regenüberlaufbecken der Kläranlage weitergehend reinigen und anschließend gedrosselt in das Einleitgewässer Wurm abgeben. Diese Abschläge entstehen dann, wenn bei starken Regenereignissen mehr Mischwasser aus Regen und Schmutzwasser zur Kläranlage zufließt, als diese verarbeiten kann, und das vorhandene Rückhaltevolumen von 26.000 Kubikmetern erschöpft ist. Der direkte Abschlag in die Wurm entspricht inzwischen nicht mehr den aktuellen Anforderungen zur Erreichung der Ziele der EG-Wasserrahmenrichtlinie.

Im Mai 2020 hatte der WVER mit den notwendigen Vorarbeiten begonnen. Dazu war das Baufeld auf Kampfmittelreste untersucht worden. Ebenso wurde die Fläche auf mögliche archäologische Funde geprüft.

Noch im Februar beginnen nun die Arbeiten zur Errichtung der Bodenfilterbecken selbst. Als erstes wird entlang des Baufelds quer zur Wurm eine Spundwand ins das Erdreich eingebracht, um von oberhalb heranfließendes Grundwasser in Richtung Wurm abzuleiten und das Baugelände trocken zu halten. Der Bodenfilter, der eine Gesamtfläche von 30.000 Quadratmetern und ein Rückhaltevermögen von 37.000 Kubikmetern hat, wird aus sechs Becken bestehen, auf die das Abschlagswasser verteilt werden kann. Im Zuge der Erdarbeiten werden auch die Zuleitungskanäle aus Beton erstellt.

Der WVER weist darauf hin, dass über die von der Krefelder Straße abzweigende Zuwegung zur Kläranlage größere Mengen an Bodenaushub mit Lkw abtransportiert werden müssen. Der WVER bittet alle Nutzer dieser Zuwegung, von der aus sowohl die Siedlung Hochbrück als auch die Justizvollzugsanstalt und die Stadtgärtnerei angefahren werden, um Vorsicht.

Der Verband rechnet mit einem Abschluss der Arbeiten zum Frühsommer 2022. Die Inbetriebnahme der Becken erfolgt nach dem Aufwuchs von Schilfpflanzen, die in die Filtersandfläche der Becken eingesetzt werden. Im Filtersand setzen sich Feinpartikel ab und gleichzeitig wird das Mischwasser durch im Filtersand befindliche Mikroorganismen biologisch gereinigt. Durch den neuen Retentionsbodenfilter wird sowohl die Anzahl der Abschlagsereignisse in die Wurm von derzeit bis zu 50 Ereignissen pro Jahr auf ca. 1/5 als auch die Intensität der Einleitungen reduziert. Dies kommt direkt der Pflanzen- und Tierwelt in der Wurm zugute. Der Retentionsbodenfilter wird einer der größten in Deutschland sein und ca. 22 Millionen Euro kosten.

Luftbild der Kläranlage Aachen-Soers mit dem Standort des Retentionsbodenfilters

Kläranlage Euchen wird umfassend saniert

Bereits im abgelaufenen Jahr hatte der Wasserverband Eifel-Rur begonnen, im Bereich vor der von ihm betriebenen Kläranlage Würselen-Euchen einen Retentionsbodenfilter zu errichten. Dieser besteht aus einem Becken mit einem Volumen von 8.200 Kubikmetern und einer Filterfläche von 3.200 Quadratmetern. Dadurch wird die Behandlungskapazität von starken Mischwasserzuflüssen erhöht, die die Leistungsfähigkeit der Kläranlage etwa bei Starkregenereignissen überfordern. Das stark verdünnte Abwasser wird im Retentionsbodenfilter zum Schutz des Einleitgewässers über eine Filterschicht geführt. Seine Errichtung ist weitgehend abgeschlossen.

Jetzt wird die Kläranlage selbst umfangreich ertüchtigt.  Die in den 1980iger Jahren errichtete Anlage ist in die Jahre gekommen. Letztmalig wurde sie Mitte der 1990er Jahre auf ihre heutige Ausbaugröße von 40.000 Einwohnerwerten erweitert.

Beim Auftreten von Frachtstößen kommt die Anlage zunehmend an die Grenzen ihrer Leistungsfähigkeit. Um die Kläranlage langfristig leistungsfähig zu erhalten und zu erwartende, verschärfte Überwachungswerte einhalten zu können, wird sie in großen Teilen erweitert und saniert. So wird ein Pufferbecken errichtet, das die Frachtstöße zwischenspeichern und dann dosiert an die biologische Reinigungsstufe der Kläranlage abgeben kann. Ebenso wird die Anlage mit einem weiteren – dritten – Nachklärbecken ausgestattet. Darüber hinaus werden verschlissene Anlagenteile des Sandfangs und der Räumeinrichtungen an den Nachklärbecken sowie wesentliche Schlammpumpen und die Fällmitteldosierstation ausgetauscht. Die Rechenanlage am Abwasserzufluss zum Ausfiltern von Grobstoffen ist bereits ersetzt worden. Außerdem wird die überalterte Oberflächenbelüftung der biologischen Abwasserreinigung durch eine moderne Druckbelüftung ersetzt. Dies dient ebenso der energetischen Optimierung wie der Neubau eines Faulbehälters zur Stabilisierung des bei der biologischen Reinigung anfallenden Klärschlammes. Bei der Schlammfaulung wird hochenergiereiches Gas gewonnen, das in einem Gasbehälter zwischengespeichert und in einem hocheffizienten Blockheizkraftwerk zur Erzeugung von klimaneutralem Strom und Wärmeenergie verwertet wird.

Das Großprojekt beginnt noch im Januar mit dem Neubau der Einrichtungen zur Schlammbehandlung sowie der Errichtung des Pufferbeckens. Die anderen Teilprojekte folgen sukzessive. Mit einem Abschluss der Anlagenertüchtigung rechnet der Wasserverband zum Ende des Jahres 2024. Die Gesamtkosten werden mit ca. 25,2 Millionen Euro veranschlagt. Die Neuerrichtung der Schlammbehandlung wird dabei durch Mittel des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BUM) gefördert. Die Kläranlage wird während aller Baumaßnahmen ihren Betrieb voll aufrechterhalten.

Luftbild der Kläranlage Würselen-Euchen

Stillstand der Klärschlammverbrennungsanlage auf der Kläranlage Düren

Bereits im August dieses Jahres musste der Wasserverband Eifel-Rur die Klärschlammverbrennungsanlage (KEVA) auf der Kläranlage Düren außer Betrieb nehmen: Grund waren zunehmende Betriebsstörungen und damit einhergehende Stillstandszeiten der inzwischen in die Jahre gekommenen Anlage. Diese ist bereits seit 1975 im Einsatz und verbrennt pro Jahr ca. 7,5 Tausend Tonnen Klärschlammtrockensubstanz.

Entgegen stark vereinfachender Presseberichte möchte der Verband jetzt die Gelegenheit nutzen, den komplexen Sachverhalt im Gesamtkontext darzustellen – auch um Unsicherheiten in der Bevölkerung zur Gefahrenlage und Kostenentwicklung auszuräumen:

Die zeitweilige Stilllegung der Anlage war erforderlich, um vertiefte Untersuchungen durchführen zu können, die im laufenden Betrieb nicht möglich sind. Der Verbandsvorstand beauftragte nach der Außerbetriebnahme umgehend eine renommierte Dürener Ingenieurgesellschaft mit einer gutachterlichen Bewertung der Anlage mit dem klaren Ziel, die KEVA möglichst schnell wieder in Betrieb nehmen zu können. Der Verbandsrat des WVER sowie der Kläranlagenbeirat aus kommunalen und industriellen Mitgliedern wurden unmittelbar über diesen Schritt informiert, ebenso die Verbandsversammlung vom 14. Dezember 2020.

Die zwischenzeitlich vom Gutachter vorgelegten Prüfergebnisse bestätigen die Richtigkeit der Vorstandsentscheidung, die Anlage temporär stillzulegen: Es zeigen sich Lücken und Aktualisierungsbedarf in der Dokumentation der Anlage, die unter anderem den im „laufenden Betrieb“ vorgenommenen Reparaturen und Anlagenertüchtigungen sowie einem schleichenden Erfahrungsverlust durch Personalveränderungen geschuldet sind. Eine grundlegende Revision der technischen Dokumentation schafft hier Abhilfe. Ferner werden die organisatorischen Abläufe optimiert und das Betriebspersonal umfassend geschult. Darüber hinaus sind einige technische Anpassungen an den Stand der Technik vorzunehmen. Dies ist bei derartigen Anlagen durchaus üblich und wird beim Verband auch seit Jahren praktiziert. Durch die vorbeschriebenen Maßnahmen kann sichergestellt werden, dass die KEVA schnellstmöglich wieder ihren Betrieb aufnehmen kann.

Mit Blick auf das Jahr 2029 wird darüber hinaus an einem Modernisierungskonzept gearbeitet, das den Weiterbetrieb der Anlage bis dahin sicherstellen soll: ab diesem Zeitpunkt ist der Verband gesetzlich zum Recycling des im Klärschlamm vorhandenen Phosphors verpflichtet. An der Planung einer wirtschaftlichen Lösung der hierfür benötigten Monoverbrennungsanlage arbeitet der WVER bereits mit weiteren Partnern in der Klärschlamm-Kooperation Rheinland.

Im Kontext der Stilllegung betont der Wasserverband ausdrücklich:

Zu keinem Zeitpunkt bestand eine Gefährdung der Öffentlichkeit.

Durch die Betriebsstörungen kam es nicht zur Überschreitung von vorgegebenen Emissionsgrenzwerten. Die Emissionswerte werden fortlaufend online durch eine Datenfernübertragung an die Bezirksregierung Köln übertragen, welche diese jederzeit einsehen kann und bei einer Überschreitung ihrerseits eingegriffen hätte. Ferner geht die Einhaltung der Emissionsgrenzwerte auch aus der alljährlich zu veröffentlichenden „Bekanntmachung der Emissionswerte“ des Verbandes hervor.

Kompensation der Mehrkosten wird möglich sein.

Die externe Entsorgung der Klärschlämme verursacht zurzeit im Schnitt Mehrkosten von ca. 3.000 Euro am Tag. Der Verband hat deswegen in seinen Wirtschaftsplan 2021 vorsorglich Mittel in Höhe von einer Million Euro eingestellt. Diese potentiellen Mehrkosten gehen allerdings von einer pessimistischen Prämisse einer ganzjährigen Außerbetriebnahme aus. Dies führt für 2021 zu einer theoretischen Überschreitung der bisher praktizierten Begrenzung des jährlichen Beitragsaufkommens von 132 Millionen Euro. Die Verbandsversammlung hat diesem Wirtschaftsplan für 2021 zugestimmt.

Der Verband ist sich jedoch sicher, diese Mehraufwendungen durch eine schnelle Wiederinbetriebnahme der KEVA sowie durch Optimierungen im Kläranlagebetrieb kompensieren zu können, etwa durch die weitere Reduktion des Energiebedarfs und eine Steigerung der Eigenenergieversorgung über die Gasausbeute in den Faulbehältern und den Betrieb der Blockheizkraftwerke.

Baubeginn des Retentionsbodenfilters an der Kläranlage Aachen-Soers

Die Kläranlage Aachen-Soers reinigt einen großen Teil der kommunalen und gewerblichen Abwässer der Stadt Aachen sowie die der angeschlossenen Industrie. Hinzu kommt Abwasser aus einem Teilbereich von Würselen. Da Schmutzwasser und Regenwasser in weiten Bereichen dieses Einzugsgebiets nicht getrennt sind, führt dies bei starken Regenfällen zu einem Zufluss, welcher die maximale Aufnahmekapazität der Kläranlage (3.000 Liter/sec) überschreitet. Deswegen gibt es auf der Anlage entsprechende Rückhaltebecken und vor der Anlage ein im Jahr 2005 in Betrieb genommenes Regenüberlaufbecken (RÜB). Insgesamt steht ein Speichervolumen von 26.000 Kubikmetern zur Verfügung. Selbst dieses reicht bei vielen Regenereignissen nicht aus, so dass Mischwasser unter definierten Umständen aus dem Regenüberlaufbecken in die Wurm eingeleitet werden darf. Es handelt sich dabei dann um stark durch Regenwasser verdünntes Abwasser, aus dem sich die Feststoffe zum großen Teil schon auf dem Beckenboden abgesetzt haben.

Inzwischen entspricht dieses Vorgehen jedoch nicht mehr den weitergehenden Anforderungen zur Sicherstellung der Gewässergüte der Wurm. Das durch das RÜB einzuleitende Abschlagswasser ist weitergehend zu reinigen, bevor es in den Fluss entlassen wird. Außerdem kommt es durch den Abschlag auch zu schwallartigen Abflüssen, die zu einer starken stoßweisen hydraulischen Belastung der Wurm führen.

Der Wasserverband Eifel-Rur als Betreiber der Kläranlage wird daher auf der Freifläche vor dem Regenüberlaufbecken einen sog. „Retentionsbodenfilter“ errichten. Dieser besteht aus sechs einzelnen Becken, auf deren Sohle sich eine abwasserdurchlässige Filterschicht befindet. In dieser Filterschicht entfernen Mikroorganismen die noch im Mischwasser enthaltenen gelösten Schmutzstoffe. Damit wird das Mischwasser weitergehend biologisch gereinigt. Erst nachdem das Wasser die Filterschicht durchsickert hat, gelangt es in die Wurm. Durch die Speicherkapazität der Becken wird der Abfluss zudem gedrosselt, sodass die hydraulische Belastung der Wurm verringert wird. Zur Auflockerung der Filterschicht wird flächendeckend Schilf eingepflanzt, was den Becken optisch einen „Reisfeldcharakter“ verleiht.

Bevor der Wasserverband mit dem Bau der Becken und den dafür notwendigen Erdarbeiten beginnen kann, sind vorbereitende Arbeiten notwendig, die jetzt in Angriff genommen werden. So erfolgt zunächst eine Kampfmitteluntersuchung, da auch hier noch mit Resten von Kampfmitteln aus dem Zweiten Weltkrieg zu rechnen ist. Daran schließen sich archäologische Untersuchungen und gegebenenfalls notwendige Dokumentation von Funden an. Voraussichtlich im November wird zwischen dem Baugelände und den Häusern an der benachbarten Siedlung „Hochbrück“ eine Spundwand in den Boden getrieben, die ein Abfließen von Grundwasser aus der Siedlung in die Baustelle und damit Setzungsbewegungen an den Häusern verhindern wird.

Nach Erstellung der Spundwand beginnen dann im Jahr 2021 die Erdarbeiten zur Errichtung der Retentionsbodenfilterbecken sowie die Betonierung der Zuleitungskanäle. Voraussichtlich im März 2022 sollen Bauarbeiten beendet sein.

Der Retentionsbodenfilter hat eine Fläche von 30.000 Quadratmetern – entsprechend ca. 4 Fußballfeldern – und ist damit einer der größten Retentionsbodenfilter Deutschlands. Er hat darüber hinaus ein Fassungsvermögen von 37.000 Kubikmetern. Die Baukosten sind mit ca.  22 Mio. Euro veranschlagt.