Das kommunale Abwassersystem stellt eine relevante Eintragsquelle für die Stoffgruppe Biozide im urbanen Gebiet und damit eine Herausforderung für den Gewässerschutz dar. Das konnte am Beispiel der Stadt Karlsruhe verdeutlicht werden, schreibt das Umweltbundesamt (UBA) im Endbericht zu seinem Projekt „Einträge von Bioziden in Gewässer über Mischwasserentlastungen und Regenwassereinleitungen und die Auswirkungen auf die Gewässerqualität am Beispiel der Stadt Karlsruhe“.
Die Befunde des Monitorings verdeutlichen dem UBA zufolge die Relevanz einer Weiterentwicklung bestehender Regulierungen im Sinne des Gewässerschutzes. Dies zeigten die Nachweise einer Reihe von Transformationsprodukten und die Ergebnisse für Permethrin und Imidacloprid. Die Befunde unterstreichen dem Umweltbundesamt zufolge auch die Bedeutung des Priorisierungskonzepts mit vorgeschlagenen Stofflisten des UBA.
In dem städtischen Einzugsgebiet seien exemplarisch die Schnittstellen der Stadtentwässerung - Kläranlage, Mischwasserüberlaufe, Regenwassereinleitungen - über ein Jahr auf den Eintrag von Bioziden beprobt worden. Durch die Entnahme von 125 homogenisierten Mischproben und 19 Feststoffproben im Laufe des Vorhabens ist es laut UBA gelungen, einen vergleichsweise umfangreichen Datenbestand zu Biozidkonzentrationen im Gewässer Alb sowie in Regenwassereinleitungen und Mischwasserentlastungen im Stadtgebiet Karlsruhe zu erzeugen.
Es habe sich herausgestellt, dass der Mischwasserüberlauf für die Stoffgruppe Biozide die relevanteste Emissionsquelle im Gesamtsystem darstellt. Hier seien die höchsten Konzentrationen für Einzelstoffe detektiert worden.
Die Messdaten dieses Vorhabens zeigen insgesamt eine gute Übereinstimmung mit den Befunden vergleichbarer Studien. Das Untersuchungsgebiet hat den Angaben zufolge die Eigenschaft, dass auch oberhalb des „Referenz“-Standorts Alb Ettlingen urbane Einleitstellen liegen. Diese umfassen die Kläranlage Neurod mit einer Nominalbelastung von 65.700 EW im Jahr 2020 und 23 Regenüberläufe/Regenüberlaufbecken mit einem Volumen von zusammengefasst 19.673 m³.
Gewässerökologische Defizite durch hydromorphologische Defizite
Die Gewässerproben der Alb in Ettlingen zeigten teils höhere Biozid-Konzentrationen und Nachweishäufigkeiten als im Stadtgebiet von Karlsruhe. Dies sei ein Hinweis darauf, dass gewässerökologische Defizite der Alb im Stadtgebiet weniger durch eine zunehmende stoffliche Belastung mit Bioziden als durch hydromorphologische Defizite verursacht sind.
Einen quantitativen Hinweis auf die Relevanz kläranlagenbedingter Einträge lieferten die Ergebnisse für das Schädlingsbekämpfungsmittel Imidacloprid. Imidacloprid sei im Ablauf der Kläranlage Karlsruhe in hohen, mit den Ergebnissen des deutschlandweiten Kläranlagenmonitorings vergleichbaren Konzentrationen gemessen worden. In der Alb wurden dem Bericht zufolge die höchsten Imidacloprid-Konzentrationen während Trockenwetterperioden gemessen, was die Bedeutung des kommunalen Abwassers als einer kontinuierlichen Quelle unterstreiche.
Relevanz von diffusen, regenwasserbedingten Einträgen
Die Ergebnisse des Vorhabens zeigten aber auch die Relevanz diskontinuierlicher, regenwasserbedingter Einträge, was insbesondere für die Biozide aus der Gruppe der Schutzmittel gelte. Erhöhte Konzentrationen im Gewässer bei Regenwetterbedingungen ebenso wie das insgesamt bzw. für Einzelstoffe höhere Konzentrationsniveau der untersuchten Regenwassereinleitungen im Vergleich zu den Gewässerproben unterstreichen die Bedeutung der Einleitungen aus der Stadtentwässerung.
Eine Abschätzung der Biozid-Einträge über alle Einleitungen im Stadtgebiet von Karlsruhe ergibt eine rechnerische Biozidfracht, die deutlich unter dem Niveau der Alb in Ettlingen liege. Die Fracht für die Summe der Einleitungen sei deutlich höher als die der gezielt untersuchten Regenwasserstandorte, was laut UBA-Bericht letztlich die Bedeutung der Vielzahl von Schnittstellen des Gewässers mit der Entwässerung im Stadtgebiet von Karlsruhe wiedergibt.
Die Auswertungen zum Mischwasserüberlauf ergaben eine hohe Relevanz von mischwasserbedingten Einträgen für Biozide, heißt es weiter. In der Gesamtheit und für diverse Einzelsubstanzen seien in diesem Vorhaben die höchsten Konzentrationen im Mischwasserüberlauf gemessen worden. Darunter fallen den Angaben zufolge sowohl Stoffe mit Quellen im Regenwasserabfluss, insbesondere Schutzmittel, als auch primär mit dem Schmutzwasser transportierte Stoffe wie Triclosan. Die Bedeutung der Mischwasserentlastung zeigte sich auch anhand der Überschreitung des PNEC-Grenzwertes für Permethrin.
Durch die besondere Situation der Mischwasserbehandlung in Karlsruhe, die dazu führt, dass rund 85 Prozent der Mischwasser-Abflüsse bis zur Kläranlage transportiert und erst dort entlastet werden, ergibt sich ein besonders hohes Abflussvolumen. Der Mischwasserüberlauf sei damit die relevanteste Emissionsstelle im Gesamtsystem.
Die Analyse einer begrenzten Anzahl von Feststoffproben der urbanen Einleiter ergab mit Ausnahme von Permethrin, 2-Octyl-3-isothiazolinon und Transfluthrin, das nur in den Feststoffproben nachgewiesen wurde, eine untergeordnete Rolle des partikulären Transports für die analysierte Unterauswahl der Biozide. Daher bestehe für im Regenwasser transportierte Biozide in Bezug auf den Gewässerschutz ein Handlungsbedarf, der über eine Regenwasserbehandlung mit Sedimentationsbecken hinausgeht, stellt das UBA fest. Dies betreffe sowohl Einleitungen aus dem Trenn-, als auch aus dem Mischsystem.
Vertiefung von Emissionsuntersuchungen erforderlich
Das UBA weist darauf hin, dass die Untersuchung ökologischer und toxikologischer Effekte der eingeleiteten Biozide in den aufnehmenden Gewässern, sowohl durch Einzelsubstanzen als auch durch Mischungseffekte, nicht Teil dieses Vorhabens war. Diese Fragen besäßen aber eine hohe Relevanz, nicht zuletzt vor dem Hintergrund zunehmender Extremsituationen. Kontinuierliche Einleitungen von Bioziden über die Einleitung von Kläranlagenabläufen könnten in Niedrigwasserperioden zu akut toxischen Konzentrationen in den Gewässern führen, so das Umweltbundesamt, das betont, dass eine weitere Vertiefung von Emissionsuntersuchungen ebenso wie ökotoxikologische Fragen Gegenstand weiterer Vorhaben sein sollten.
