Ein aktuelles Praxisbeispiel aus Nordrhein-Westfalen

Der Erftverband hat im Oktober 2026 die neue Reinigungsstufe des Gruppenklärwerks Rheinbach-Flerzheim eingeweiht. Nach Angaben des Betreibers wird das Abwasser jetzt mit Membranfiltration und Pulveraktivkohle weitergehend gereinigt, bevor es in den Swistbach gelangt. Die Anlage verbindet biologische Behandlung, Membranbelebung und Adsorption in einer abgestimmten Prozesskette.

Das Beispiel ist fachlich interessant, weil der Ablauf des Klärwerks in trockenen Sommermonaten einen großen Anteil der Wasserführung des Swistbachs bilden kann. Unter solchen Bedingungen wirkt sich die Qualität des gereinigten Abwassers besonders deutlich auf das aufnehmende Gewässer aus.

Eine vierte Reinigungsstufe ist jedoch kein einzelnes Standardgerät. Je nach Zielstoffen, Abwasserbeschaffenheit und Standort können andere Verfahren oder Kombinationen erforderlich sein. Entscheidend ist, welche Aufgabe jede Stufe tatsächlich übernimmt.

Membranbelebung verbindet Biologie und Feststoffrückhalt

Ein Membranbioreaktor, kurz MBR, kombiniert den biologischen Abbau geeigneter Abwasserinhaltsstoffe mit einer Membrantrennung. Die Membran hält Biomasse und feine Feststoffe zurück. Dadurch kann eine hohe Feststofffreiheit im Ablauf erreicht werden. Auch viele Mikroorganismen und partikulär gebundene Stoffe werden zuverlässig abgetrennt.

Diese Leistung ist nicht mit einer pauschalen Entfernung aller gelösten Spurenstoffe gleichzusetzen. Viele Arzneimittelrückstände, Haushaltschemikalien oder andere organische Mikroschadstoffe liegen gelöst vor. Ihre Entfernung hängt von ihren Stoffeigenschaften, dem biologischen Abbau und zusätzlichen Behandlungsstufen ab.

Für die Planung ist diese Abgrenzung wichtig. Die Membran ersetzt die klassische Nachklärung und schafft einen partikelfreien Ablauf. Sie ist aber nicht automatisch die Stufe, die jeden gelösten Zielstoff ausreichend entfernt.

Aktivkohle übernimmt eine andere Aufgabe

Pulveraktivkohle besitzt eine große innere Oberfläche, an der geeignete gelöste Stoffe adsorbiert werden können. Im Gruppenklärwerk Flerzheim ergänzt sie die Membrantechnik gezielt bei der Spurenstoffentfernung. Die beladene Kohle wird anschließend zusammen mit Feststoffen aus dem Prozess ausgeschleust.

Auch Aktivkohle ist kein universelles Mittel für jeden Stoff. Adsorbierbarkeit, Konkurrenz durch andere organische Verbindungen, Dosierung, Kontaktzeit und Beladung bestimmen die Wirkung. Das Hessische Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie weist darauf hin, dass die Eliminationsleistung einer vierten Reinigungsstufe je nach Substanz und Verfahren unterschiedlich ausfällt.

Deshalb muss die Leistungsbewertung auf klar definierten Zielparametern beruhen. Die Aussage, eine Anlage habe eine vierte Reinigungsstufe, ersetzt weder die Auswahl relevanter Indikatorstoffe noch ein geeignetes Monitoring.

Gute Vorbehandlung schützt die Membranstufe

Das Flerzheimer Verfahrensschema zeigt außerdem, dass die Membran nicht am Anfang der Kette steht. Rechen, Sandfang, Vorklärung und Siebung entfernen grobe oder membranschädigende Bestandteile. Erst danach folgen biologische Behandlung, Membranbelebung und Aktivkohle.

Diese Reihenfolge ist kein Nebendetail. Haare, Fasern, Sand, Fette und ungeeignete Feststoffe können hydraulische Engpässe verursachen oder Membranen belasten. Eine geeignete Vorbehandlung verbessert deshalb nicht nur die Ablaufqualität, sondern auch Verfügbarkeit, Reinigbarkeit und Wartungsaufwand der nachfolgenden Stufen.

Bei einem Neubau lässt sich die gesamte Kette gemeinsam planen. Bei einer Nachrüstung muss zusätzlich geprüft werden, welche bestehenden Becken, Pumpen, Rohrleitungen und Automatisierungskomponenten weiter genutzt werden können. Platzbedarf, Bauablauf und Aufrechterhaltung des laufenden Betriebs werden damit zu wesentlichen Engineeringfragen.

Vier Planungsfragen für eine belastbare Verfahrenskette

1. Welche Stoffe und Wirkungen sind maßgeblich?

Ausgangspunkt sind nicht die verfügbaren Aggregate, sondern die Behandlungsziele. Sollen Feststoffe, Keime, ausgewählte organische Spurenstoffe oder mehrere Stoffgruppen reduziert werden? Welche gesetzlichen Vorgaben und gewässerbezogenen Anforderungen gelten am Standort?

2. Welche Aufgabe übernimmt jede Stufe?

Biologischer Abbau, Feststoffrückhalt, Adsorption und Oxidation beruhen auf unterschiedlichen Mechanismen. Eine klare Funktionszuordnung verhindert, dass von einer Stufe Leistungen erwartet werden, für die sie nicht ausgelegt ist.

3. Wie werden Reststoffe geführt?

Adsorbierte Stoffe bleiben in beladener Aktivkohle oder anderen Reststoffen erhalten. Auch Schlamm und Spülströme müssen betrachtet werden. Das Behandlungskonzept braucht deshalb einen nachvollziehbaren Weg für alle ausgeschleusten Stoffströme.

4. Wie wird der Betrieb nachgewiesen?

Erforderlich sind Messstellen, Probenahmen und Betriebsdaten, die den Zustand der einzelnen Stufen sichtbar machen. Druck, Durchfluss, Trübung und weitere Prozesswerte helfen bei der Betriebsführung. Für die Beurteilung der Spurenstoffentfernung sind geeignete Laboranalysen erforderlich.

Nicht jede Anlage braucht dieselbe Lösung

Das Flerzheimer Beispiel belegt den Nutzen einer konkreten Kombination am dortigen Standort. Es beweist nicht, dass Membranbelebung plus Pulveraktivkohle überall die optimale Lösung ist. Das HLNUG nennt auch granulierte Aktivkohle und oxidative Verfahren wie Ozonung. Nach einer Ozonung kann eine biologisch aktive Nachbehandlung erforderlich sein, weil Transformationsprodukte entstehen können.

Die Auswahl erfolgt deshalb anhand von Abwasserbeschaffenheit, Zielstoffen, Gewässersituation, Platz, Energiebedarf, Chemikalienverbrauch, Reststoffen und Kosten über die Betriebsdauer. Pilotierung oder Versuche können die Datengrundlage verbessern, wenn die Eignung unter realen Bedingungen noch nicht ausreichend belegt ist.

Der ROTREAT-Bezug

ROTREAT plant MBR-Systeme und modulare Abwasserbehandlungsanlagen für kommunale, dezentrale und industrielle Anwendungen. Der Schwerpunkt liegt auf einer wartbaren Verfahrenskette, die zur realen Wasserzusammensetzung und zum Behandlungsziel passt. Dazu gehören Vorbehandlung, Membranstufe, Automatisierung, Reinigungsstrategie und zugänglicher Anlagenbau.

Die wichtigste Lehre aus aktuellen Projekten lautet daher nicht, dass eine einzelne Technologie alle Aufgaben löst. Gute Reinigungsleistung entsteht, wenn jede Stufe eine klar definierte Funktion erfüllt und die Schnittstellen im Betrieb beherrscht werden.

Nächste Schritte

Planen Sie einen MBR, eine Nachrüstung oder eine modulare Behandlungsstufe? Sprechen Sie mit ROTREAT über Zulaufdaten, Zielwerte, verfügbare Flächen und die Einbindung in den laufenden Betrieb.