Projekt

Die Wolfsburger Entwässerungsbetriebe erweitern die Kläranlage Stahlberg um eine 4. Reinigungsstufe, um den Eintrag anthropogener Spurenstoffe in Gewässer und Grundwasser deutlich zu mindern. Der Standort ist hydrologisch und ökologisch sensibel: Das biologisch gereinigte Abwasser wird in die Aller eingeleitet und zugleich für die landwirtschaftliche Feldberegnung auf ca. 1.500 ha genutzt. In der Vergangenheit wurden erhöhte Spurenstoffbelastungen in der Aller festgestellt; zudem ist der Fluss im Sommer 2022 abschnittsweise trockengefallen. Unter den Beregnungsflächen sind im Grundwasser geringe Spuren anthropogener Reststoffe nachweisbar. Vor diesem Hintergrund zielt das Vorhaben auf eine ökologisch und ressourceneffizient optimierte Abwasseraufbereitung sowie eine verbesserte Gewässer- und Grundwasserprotektion.

Technisch wird die bestehende Schwerkraftnachklärung durch eine Membranfiltration (MBR) ersetzt, wodurch eine stabile Ablaufqualität für weitergehende Verfahren bereitgestellt werden soll. Darauf aufbauend wird eine Kombination aus granularer Aktivkohle (GAK) und einer Adsorberharzstufe im Teilstrom umgesetzt. Durch den vom Fraunhofer UMSICHT entwickelten Prozess mit vor Ort regenerierbarem Adsorberharz soll die Breitband-Eliminationsleistung für anthropogene Spurenstoffe erhöht, die Standzeit der GAK verlängert und Ressourcenverbrauch sowie transportbedingte Emissionen gesenkt werden. Ziel ist eine gesamtökologisch positive Wirkung mit hoher Energie- und Materialeffizienz sowie reduzierten Spurenstoff- und CO₂-Emissionen. Ergänzend werden quellenorientierte Maßnahmen im Einzugsgebiet sowie regulatorische Entwicklungen auf EU- und Bundesebene berücksichtigt.

Das Fraunhofer ISI begleitet das Vorhaben mit systemischer und innovationsorientierter Forschung: Analyse der lokalen Belastungssituation und Indirekteinleiter, Klassifizierung und Priorisierung von Spurenstoffen, standortbezogene Bewertung der Technologien der 4. Reinigungsstufe sowie Innovations- und Nachhaltigkeitsbewertung. Öffentlichkeitsarbeit und Stakeholder-Kampagnen (z. B. mit bestimmten Gewerben oder medizinischen Einrichtungen) finden begleitend zur Umsetzung von Maßnahmen statt. Angestrebte Wirkungen sind eine verringerte Gewässer- und Grundwasserbelastung, qualitativ gesicherte Wasserwiederverwendung und übertragbare Impulse für andere Standorte.

(Weitere Informationen bei den Wolfsburger Entwässerungsbetrieben unter https://www.web-wolfsburg.de/spurenstoffe/.)

In diesem Projekt arbeiten die Wolfsburger Entwässerungsbetriebe (WEB), das Fraunhofer UMSICHT und das Fraunhofer ISI zusammen, um Spurenstoffeinträge aus kommunalem Abwasser substanziell zu reduzieren. Die Aufgabenstellung kombiniert zwei komplementäre Herangehensweisen in einem integrierten Konzept: die technische Nachrüstung der Kläranlage mit quellenorientierten Maßnahmen im Einzugsgebiet, begleitet durch systemische Analysen, Prozessoptimierung und eine Innovations- und Nachhaltigkeitsbewertung.

Quellenorientierter Ansatz bei der Nutzung und Anwendung von Produkten

• Identifikation und Bewertung relevanter Indirekteinleiter (Industrie, Gewerbe, Gesundheitseinrichtungen) einschließlich Frachten und Dynamiken der Spurenstoffeinträge.
• Klassifikation besonders relevanter Spurenstoffe und Identifikation von Maßnahmen, die bei Produktnutzung und -anwendung ansetzen (z. B. bei der Dosierung und Applikationspraxis, Sammel- und Entsorgungswegen etc.).
• Zielgruppenspezifische Öffentlichkeitsarbeit und Stakeholder-Kampagnen zur breiten Information und Einbindung relevanter Akteure für die Emissionsminderung vor der Kläranlage.
• Abstimmung des Zusammenspiels vorgeschalteter/quellenorientierter Maßnahmen mit nachgeschalteten Verfahren, um Gesamteffizienz und Umweltentlastung zu maximieren.

Nachgeschalteter Ansatz bei der Abwasserreinigung

• Ersatz der Schwerkraftnachklärung durch Membranfiltration (MBR) als Grundlage für weitergehende Abwasserbehandlung.
• Implementierung einer Prozesskombination aus granularer Aktivkohle (GAK) und einer Adsorberharzstufe im Teilstrom. Dabei soll der von Fraunhofer UMSICHT entwickelte, vor Ort regenerierbare Harzprozess die Breitbandwirkung bei der Spurenstoffentfernung erhöhen und die GAK-Standzeit verlängern.
• Planung und Bau einer Pilotanlage (ca. 25 m³/h) sowie wissenschaftliche Begleitung der Inbetriebnahme; Optimierung des Zusammenspiels von MBR, GAK und Adsorberharz hinsichtlich Eliminationsleistung, Energie- und Ressourceneffizienz.
• Klassifikation relevanter Spurenstoffe und fortlaufende Innovations- und Nachhaltigkeitsbewertung unter Berücksichtigung regulatorischer Entwicklungen.

September 2025 bis September 2027

• Wolfsburger Entwässerungsbetriebe (WEB)

• Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT
• Wolfsburger Entwässerungsbetriebe (WEB)