Abwasserverordnung KARL: Sauberes Wasser durch neue Standards für Kläranlagen und Spurenstoffelimination
Wasserqualität, Umwelt und Gesundheit benötigen deutlich mehr Schutz: Spurenstoffe wie Arzneimittelrückstände oder Industriechemikalien, steigende Nährstoffeinträge und häufigere Extremwetterereignisse belasten bestehende Systeme spürbar.
Die novellierte EU-Kommunalabwasserrichtlinie Urban Wastewater Treatment Directive (UWWTD), in Deutschland unter dem Namen Kommunale Abwasserrichtlinie (KARL) bekannt, verschärft daher die Anforderungen an die Abwasserbehandlung deutlich und macht aus Entwicklungen verbindliche Standards.
Mit der Richtlinie werden mehrere zentrale Ziele gleichzeitig verfolgt: die Einführung einer vierten Reinigungsstufe zur Spurenstoffelimination, strengere Anforderungen an die Entfernung von Stickstoff und Phosphor sowie schrittweise Vorgaben zur Energieneutralität. Für Kläranlagen ab 10.000 Einwohner soll auf nationaler Ebene bis 2045 ein Ausgleich zwischen dem jährlichen Energieverbrauch und der nach den Vorgaben der Richtlinie anrechenbaren Energie aus erneuerbaren Quellen erreicht werden. Zusammen bilden diese Anforderungen die Grundlage für eine resilientere Wasserinfrastruktur, die Umweltbelastungen reduziert und gleichzeitig auf zukünftige Herausforderungen vorbereitet ist. Damit wird die Richtlinie zu einem zentralen Treiber für die Transformation der Wasserwirtschaft.
Der Zeitplan ist ambitioniert: Die Richtlinie gilt seit dem 1. Januar 2025; die Umsetzung und die einzelnen Pflichten greifen je nach Thema und Anlagengröße stufenweise bis 2045. Für die Abwasserbehandlung bedeutet das einen klaren Auftrag zur Transformation bestehender Infrastrukturen. Besonders herausfordernd ist dabei der steigende Energiebedarf durch zusätzliche Reinigungsprozesse. Gefragt ist daher eine umfassende Optimierung der Anlage, denn nur im Zusammenspiel aller Arbeitsschritte lässt sich die Balance zwischen Reinigungsleistung und Energieeinsatz dauerhaft erreichen.
Stufenweise Einführung von Anforderungen zur Spurenstoffentfernung: Die graue Linie steht für Kläranlagen ab 150.000 Einwohnern, die gelbe für Einleitungen aus Gemeinden mit 10.000 bis 150.000 Einwohnern in sensiblen Gebieten. Größere Anlagen unterliegen früher strengeren Vorgaben, bis 2045 wird die quartäre Behandlung entsprechend den Vorgaben der Richtlinie schrittweise ausgeweitet.
Von der Richtlinie zur funktionierenden Lösung
Die Umsetzung der UWWTD stellt Kläranlagen vor unterschiedliche technische Aufgaben – von zusätzlichen Reinigungsstufen über strengere Anforderungen an die Reinigungsleistung bis zum Energieeinsatz. Genau hier setzt Wilo an: mit Pumpen- und Systemtechnik, digitalen Lösungen und Services für unterschiedliche Bereiche der Abwassersammlung und -behandlung.
Von der Kanalisation bis zur Kläranlage, vom Abwassertransport bis zur vierten Reinigungsstufe: Wilo verbindet Lösungen für die unterschiedlichen Aufgaben, die mit der Umsetzung der UWWTD verbunden sind. Dazu gehören die Modernisierung von Pumpstationen und Netzen ebenso wie Pumpen und Rührwerke für Behandlungsprozesse, digitale Lösungen für Monitoring und Betriebsführung sowie Services und Energieanalysen. So unterstützen wir Betreiber dabei, bestehende Infrastrukturen gezielt weiterzuentwickeln und neue technische Anforderungen in den Anlagenbetrieb zu integrieren.
Jetzt gemeinsam Lösungen entwickeln
Die Anforderungen der KARL und UWWTD sind komplex – die passenden Lösungen müssen es nicht sein. Gemeinsam betrachten wir Ihre bestehende Infrastruktur und entwickeln Lösungen, die zu Ihrer Anlage und den neuen Anforderungen passen.
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Neue Anforderungen für kleinere Gemeinden
Die UWWTD weitet die Anforderungen an die Abwassersammlung auf kleinere Gemeinden aus. Für Gemeinden ab 1.000 Einwohnerwerten sind künftig grundsätzlich Sammelsysteme oder unter bestimmten Voraussetzungen geeignete individuelle Systeme vorgesehen. Damit rücken der Ausbau und die Anpassung bestehender Infrastrukturen stärker in den Fokus.
Aber: So verändert sich auch die Komplexität. Häufig werden Kläranlagen zusammengelegt – die Anzahl der Anlagen sinkt, während Größe und Einzugsgebiete deutlich zunehmen. Größere Entfernungen, unterschiedliche Höhenlagen und schwankende Zulaufmengen erfordern eine präzise hydraulische Auslegung und einen stabilen Betrieb, auch unter wechselnden Bedingungen.
Wilo unterstützt mit leistungsfähigen Systemen für Abwasserpumpstationen, Druckentwässerung und Feststofftrennung (Wilo-EMUport CORE) sowie mit intelligenten Ansätzen zur Steuerung und Bewirtschaftung von Kanalnetzen von Wilo FSM. Gemeinsam mit Ingenieuren und Planern entwickeln wir Lösungen, die auf die hydraulischen Anforderungen des jeweiligen Netzes und unterschiedliche Betriebsbedingungen abgestimmt sind.
Reduzierte Grenzwerte für Stickstoff und Phosphor in Kläranlagen
Nährstoffeinträge können Gewässer erheblich belasten. Stickstoff und Phosphor treiben die Eutrophierung voran – mit Algenwachstum, Sauerstoffmangel und spürbaren Folgen für Ökosysteme. Die Richtlinie reagiert darauf mit verschärften Anforderungen an die Nährstoffelimination.
Künftig gelten strengere Grenzwerte, die schrittweise bis 2045 erreicht werden müssen. Das erhöht den Druck auf bestehende Anlagen: Prozesse müssen präziser gesteuert, Stoffströme gezielter geführt und Betriebszustände stabil gehalten werden, auch bei stark schwankenden Zuläufen.
Für die Umsetzung kommt es darauf an, die biologischen Prozesse gezielt auf die neuen Anforderungen auszurichten. Wilo unterstützt dabei mit abgestimmter Pumpen-, Rührwerks-, Belüftungs- und Dosiertechnik. Ziel ist es, die für Nitrifikation und Denitrifikation erforderlichen Prozessbedingungen zu unterstützen und gleichzeitig Energieeinsatz und betriebliche Anforderungen im Blick zu behalten.
Drehzahlgeregelte Rezirkulation, beispielsweise mit Wilo-Flumen EXCEL-RZPE Rezirkulationspumpen, ermöglicht es, die Rezirkulationsleistung an unterschiedliche Betriebsbedingungen anzupassen. Rührwerke und Belüftungssysteme unterstützen die erforderlichen Bedingungen in den Becken, während Dosiersysteme eine bedarfsgerechte Zugabe von Betriebsmitteln ermöglichen. So lassen sich zentrale Prozessparameter gezielt beeinflussen und die Voraussetzungen für das Erreichen der geforderten Ablaufwerte unterstützen.
Energieziele der UWWTD
Kläranlagen zählen zu den größten Energieverbrauchern der kommunalen Infrastruktur. Gleichzeitig steigern neue Anforderungen wie die Spurenstoffelimination den Energiebedarf. Bis 2045 gilt auf nationaler Ebene für Anlagen ab 10.000 EW ein Ziel zur Deckung des jährlichen Gesamtenergieverbrauchs durch entsprechend erzeugte erneuerbare Energie.
Neben der Eigenenergieerzeugung rückt daher vor allem die Reduktion des Energieverbrauchs in den Fokus. Für bestimmte Anlagen werden Energieaudits stufenweise verpflichtend; daraus können Maßnahmen zur Effizienzverbesserung abgeleitet werden.
Wilo betrachtet die Anlage als Gesamtsystem und identifiziert gezielt die größten Hebel zur Reduzierung des Energieeinsatzes. Besonders in der biologischen Reinigung können je nach Anlage durch optimierte Rezirkulation, präzise Durchmischung und bedarfsgerechte Belüftung Einsparpotenziale erschlossen werden. Dabei kommen Rezirkulationspumpen, leistungsfähige Rührwerke sowie abgestimmte Belüftungssysteme mit Kompressoren zum Einsatz.
Ergänzt durch Abwasserpumpen für den innerbetrieblichen Transport lassen sich die verschiedenen Prozesse aufeinander abstimmen. Eine gezielte Modernisierung kann dazu beitragen, den Energieeinsatz in ausgewählten Prozessschritten zu reduzieren und damit die Energieziele der UWWTD zu unterstützen.
Spurenstoffelimination: Zusätzliche Reinigungsstufen effizient integrieren
175 pharmazeutische Substanzen, 229 Pestizide und Biozide sowie zahlreiche weitere Chemikalien – eine europaweite Untersuchung des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) zeigt, wie vielfältig die Belastung europäischer Gewässer mit organischen Spurenstoffen sein kann. Viele davon werden in konventionellen Kläranlagen nicht ausreichend entfernt. Mit der erneuerten Direktive wird daher die Einführung einer zusätzlichen Reinigungsstufe zur Spurenstoffelimination für Kläranlagen unterschiedlicher Größe vorangetrieben.
Die quartäre Behandlung zielt auf die Entfernung ausgewählter Mikroschadstoffe gemäß den Vorgaben der Richtlinie. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an die Anlagen: zusätzliche Prozessschritte, ein hierfür steigender Energiebedarf sowie mehr Aufwand für Betrieb und Wartung.
Je nach Rahmenbedingungen kommen unterschiedliche Kombinationsverfahren zum Einsatz, die Membranbiologie, Aktivkohle oder Ozonung nutzen. Entscheidend ist, die jeweiligen Verfahren anlagenspezifisch zu planen und in die bestehenden Prozesse zu integrieren.
Wilo unterstützt dabei mit Lösungen für Beschickung, Durchmischung und Weiterbehandlung innerhalb der vierten Reinigungsstufe zur Spurenstoffelimination. Insbesondere beim PAK-Verfahren (Pulveraktivkohle) kommt es auf präzise Dosier- und Fällprozesse, eine gleichmäßige Durchmischung in den Kontaktbecken sowie einen kontrollierten Feststoffaustrag an. Ergänzt durch Systeme für Förderung und Rückführung lassen sich die einzelnen Prozessschritte aufeinander abstimmen und in den bestehenden Anlagenbetrieb integrieren.
So entsteht ein abgestimmtes Gesamtsystem, das die erforderliche Reinigungsleistung unterstützt und auf die jeweiligen Betriebsbedingungen der Anlage ausgelegt werden kann.
Überwachung von Mischwasserentlastungen
Bei intensiven Starkregenereignissen können Kanalnetze stärker belastet werden. Mischsysteme müssen große Wassermengen in kurzer Zeit aufnehmen, jedoch reicht das vorhandene Retentionsvolumen in Kanälen und Becken dafür oft nicht aus. Die Folge: Entlastungen an Überlaufbauwerken nehmen in Häufigkeit und Volumen deutlich zu.
Damit gelangen mitunter nicht gereinigte Abwässer in Gewässer. Die UWWDT fordert daher ein systematisches Monitoring dieser Entlastungen inklusive der Erfassung von Volumenströmen und Schadstofffrachten. Gleichzeitig steigt der Druck, diese Einträge durch gezielte technische Maßnahmen zu reduzieren und die Belastung der Gewässer dauerhaft zu senken.
Wilo-Systeme können zur Rückhaltung bestimmter Feststoffe und zur Verringerung entsprechender Stoffeinträge beitragen. Lösungen zur Feststoffrückhaltung wie Schrägklärer in Durchlaufbecken oder Wilo FSM Rechensysteme an Entlastungsbauwerken werden an Entlastungsbauwerken bzw. Durchlaufbecken eingesetzt. Ergänzend unterstützen Abwasserpumpen und Rührwerke in Regenüberlaufbecken eine Vermeidung von Ablagerungen im Becken und Weiterleitung der anfallenden Wassermengen.
So leisten unsere Lösungen einen gezielten Beitrag, Entlastungssituationen technisch besser zu beherrschen.
Wasserwiederverwendung als Option bei Wasserknappheit
Längere Trockenperioden und steigender Bedarf setzen bestehende Ressourcen zunehmend unter Druck. Gleichzeitig fließen große Mengen bereits behandelter Abwässer ungenutzt ab. Die Wiederverwendung kann ein zentraler Baustein für moderne Wasserstrategien sein.
Die Richtlinie schafft dafür klare Leitplanken mit definierten Anforderungen an Qualität, Monitoring und Risikomanagement. Im Fokus steht vor allem die landwirtschaftliche Bewässerung.
Je nach Nutzung und geforderter Wasserqualität können zusätzliche Aufbereitungsschritte erforderlich sein: Feinfiltration zur Entfernung verbleibender Stoffe, weitergehende Verfahren wie Aktivkohle oder Membrantechnologien sowie eine Hygienisierung. Diese erfolgt beispielsweise über UV-Desinfektion oder durch den Einsatz von Chlor bzw. Chlordioxid in Verteilnetzen.
Wilo unterstützt die Aufbereitungs- und Verteilungskette mit Pumpen- und Systemtechnik. Leistungsfähige Pumpensysteme übernehmen den Transport zwischen den Aufbereitungsstufen und bis zur vorgesehenen Anwendung. Druckerhöhungsanlagen stellen die erforderlichen Druckverhältnisse für die Verteilung bereit. So lässt sich die hydraulische Infrastruktur auf die jeweiligen Prozesse und Anforderungen der Wasserwiederverwendung abstimmen.
Nach entsprechender Aufbereitung kann das Wasser für Anwendungen wiederverwendet werden, deren Qualitätsanforderungen es erfüllt.
Service und Lösungen für den Lebenszyklus Ihrer Anlage
Wilo begleitet Sie von der Planung und Auslegung bis zur Inbetriebnahme und Wartung. Dabei stimmen wir unsere Services auf die technischen und betrieblichen Anforderungen Ihrer Anlage ab.
Unser Angebot im Überblick:
- Unterstützung bei Planung und Auslegung (z. B. Produktauswahl, Simulationen, Dokumentation)
- Inbetriebnahme und Abnahme
- Wartung, Reparatur und Ersatzteilservice
- Energieanalysen
- Digitale Services zur Zustandsüberwachung und vorausschauenden Instandhaltung
- Schulungen für Betrieb und Instandhaltung
Mit standardisierten und individuell kombinierbaren Servicepaketen wie WiloCare sowie digitalen Tools schaffen wir Transparenz über relevante Betriebszustände. So lassen sich Wartungsmaßnahmen gezielter planen und ungeplante Stillstände reduzieren.
Wasserwirtschaft für regulatorische Anforderungen weiterentwickeln
Die Umsetzung der UWWTD ist mehr als eine regulatorische Aufgabe. Sie ist Teil einer langfristigen Entwicklung der europäischen Wasserwirtschaft – mit dem Ziel, Gewässer zu schützen und Wasserinfrastrukturen auf veränderte Anforderungen auszurichten. Denn eine funktionierende Wasserwirtschaft ist eine wesentliche Grundlage für Städte, Kommunen, Wirtschaft und Gesellschaft.
Als Wassertechnologieunternehmen wollen wir diese Entwicklung mitgestalten. Wir verbinden Pumpen- und Systemtechnik mit digitalen Lösungen und Services und betrachten Wasserinfrastruktur im Zusammenspiel. So tragen wir dazu bei, bestehende Systeme weiterzuentwickeln und die technischen Voraussetzungen für die Wasserwirtschaft von morgen zu schaffen.
FAQ | Häufig gestellte Fragen zur Abwasserverordnung (UWWDT)
Ab wann gelten die neuen Anforderungen UWWDT?
Was bedeutet Energieneutralität für Kläranlagen?
Für Kläranlagen ab 10.000 Einwohnerwerten (EW) sieht die UWWTD schrittweise Vorgaben zur Energieneutralität vor. Auf nationaler Ebene soll die anrechenbare Energie aus erneuerbaren Quellen bis 2045 dem jährlichen Energieverbrauch dieser Anlagen entsprechen. Neben der Erzeugung erneuerbarer Energie spielt deshalb auch die Reduzierung des Energieverbrauchs eine wichtige Rolle – etwa durch angepasste Prozesse und Anlagentechnik.
Welche Auswirkungen hat die Direktive UWWDT auf bestehende Kläranlagen?
Welche Vorteile bietet die Umsetzung über die regulatorischen Anforderungen hinaus?
Die Modernisierung von Kläranlagen kann über die Erfüllung regulatorischer Anforderungen hinaus Vorteile für den Betrieb bieten. Dazu zählen besser steuerbare Prozesse, eine gezieltere Nutzung von Energie und Betriebsmitteln sowie mehr Transparenz für die Betriebs- und Wartungsplanung. Eine abgestimmte Prozessführung kann zudem dazu beitragen, die geforderten Ablaufwerte zuverlässig zu erreichen.
Lohnt sich die Investition in neue Technologien und Modernisierung?
Ob und wann sich eine Investition rechnet, hängt von Investitionskosten, Energiepreisen, Betrieb, Förderung und Nutzungsdauer ab. Optimierte Prozesse können Energie- und Betriebskosten reduzieren, die Betriebssicherheit erhöhen und die Grundlage für zukünftige Anforderungen schaffen. Zudem lassen sich Förderprogramme und Finanzierungsmodelle nutzen.
Welche Fördermöglichkeiten gibt es für die Umsetzung von UWWDT?
Lösungen entlang des Wasserkreislaufs
Unsere Lösungen kommen entlang des gesamten Wasserkreislaufs zum Einsatz – von der Wassergewinnung und -versorgung über die Nutzung bis zur Abwasserbehandlung und Rückführung. Dabei verbinden wir Pumpen- und Systemtechnik mit digitalen Lösungen und Services und unterstützen so unterschiedliche Aufgaben der Wasserwirtschaft.
