Vielleicht erinnert sich noch jemand an die Zeiten, als die Wasserqualität in den Schweizer Gewässern noch nicht so gut war wie heute. Denn noch bis in die Siebzigerjahre war das Schwimmen in den Seen keine Selbstverständlichkeit. Durch die grossen Nährstoffeinträge aus dem Siedlungsabwasser und der Landwirtschaft stand es in vielen Seen schlecht um die aquatischen Lebensgemeinschaften. Die Gewässer waren chemisch und physikalisch aus dem Gleichgewicht geraten.
Mit dem ersten Gewässerschutzgesetz 1957 kam der Ausbau der Abwasserreinigungsanlagen (ARA) in Fahrt. Zwar ist die älteste ARA, welche sich im Kanton St. Gallen befindet, bereits über 100 Jahre alt, der Grossteil der Anlagen wurde aber in zwischen 1960 und 1980 erstellt oder ausgebaut.
Reduktion des Nährstoffgehalts
Heute sind schweizweit über 750 zentrale ARAs in Betrieb, die Grobstoffe mechanisch entfernen und die organische Belastung des Abwassers biologisch abbauen. Jährlich werden rund 1.4 Milliarden Kubikmeter Abwasser – mehr als das gesamte Wasser im Bielersee – in Schweizer ARAs behandelt. Dadurch konnte der Nährstoffgehalt unserer Gewässer so stark reduziert werden, dass sich die meisten Seen wieder sehr nahe an ihrem natürlichen, überwiegend nährstoffarmen, Zustand befinden und wir heute über jene hervorragende Wasserqualität verfügen, an die wir uns längst gewöhnt haben.
Seit dem ersten grossen Ausbau der Abwasserreinigung haben sich zusätzliche Herausforderungen ergeben. Dazu gehören Mikroverunreinigungen, die in den Siebzigerjahren noch kaum eine Beachtung fanden. Mikroverunreinigungen sind chemische Stoffe oder mikroskopisch kleine Feststoffe, die in sehr geringen Mengen in Gewässern vorkommen. Trotz ihrer geringen Konzentrationen können sie sich negativ auf Wasserlebewesen und unsere Trinkwasserressourcen auswirken. Sie stammen aus unterschiedlichen Quellen, wie Arzneimitteln, Pflanzenschutzmitteln oder Industriechemikalien. Während gewisse Stoffe, z. B. künstliche Süssstoffe, bislang kaum bekannte Schäden verursachen, können andere Stoffgruppen, z. B.Pestizide, bereits in sehr kleinen Mengen einen deutlich negativen Einfluss auf Gewässerorganismen haben.
Mikroverunreinigungen – kleine Mengen mit grosser Wirkung
Die zurzeit am häufigsten diskutierte Gruppe der Mikroverunreinigungen sind die per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS), die aufgrund ihrer hohen chemischen Stabilität auch als Ewigkeitschemikalien bezeichnet werden. Sie werden zunehmend in der Umwelt nachgewiesen und bauen sich praktisch nicht ab, was zu einer Anreicherung in Gewässern, Böden und Organismen führen kann. Über die toxischen Wirkungen vieler einzelner PFAS-Verbindungen ist bislang noch wenig bekannt, da diese sehr grosse Stoffgruppe erst teilweise untersucht ist. Ebenfalls zu den Mikroverunreinigungen zählen Mikro- und Nanoplastik, die sich nach ihrem Eintrag in die Umwelt kaum abbauen und deshalb langfristig bestehen bleiben. Im Jahr 2022 hat die AKV den Vierwaldstättersee auf Mikroverunreinigungen untersucht. Den Bericht dazu finden Sie hier.
Aufgrund der 2016 revidierten Gewässerschutzverordnung müssen schweizweit rund 100 mittlere bis grosse Anlagen aufgerüstet werden. Deshalb wurde vom Parlament beschlossen, den Ausbau auf die sogenannte vierte Reinigungsstufe mitzufinanzieren. Seither wird mittels Abwasserabgabe ein zweckgebundener Fonds zur Umsetzung von Massnahmen zur Elimination von Mikroverunreinigungen im Abwasser gespiesen.
Vierte Reinigungsstufe für die ARA Sarneraatal
In der ARA Sarneraatal, die das Abwasser des gesamten Kantons Obwalden (ohne Engelberg) behandelt, wurde der Ausbau auf die vierte Reinigungsstufe im Jahr 2025 realisiert. Nachdem zwischen 2016 und 2019 die biologische Reinigungsstufe ausgebaut wurde, um den Anforderungen einer stetig wachsenden Bevölkerung gerecht zu werden, wurde als letzter Schritt die Elimination von Mikroverunreinigungen angegangen.
Zu diesem Zweck wurden Becken errichtet, welche mit granulierter Aktivkohle befüllt sind. Im letzten Reinigungsschritt wird das Wasser durch diese Aktivkohle geleitet. Die Kohle hat viele, sehr kleine Poren und damit eine grosse Oberfläche. Die im Wasser gelösten Schadstoffe docken an dieser porösen Oberfläche an und werden nicht mehr mit dem Wasser in die Umwelt transportiert.
Die seit der Inbetriebnahme durchgeführten Messungen zeigen sehr gute Resultate. Mit dem heutigen System werden mindestens 80 % aller im Abwasser vorkommenden Mikroverunreinigungen entfernt. Die gesetzliche Zielvorgabe von 80 % wird aber meist deutlich übertroffen. Auch hinsichtlich der viel diskutierten PFAS können die Filterresultate der Aktivkohle teilweise eine sehr gute Wirksamkeit aufweisen, obwohl es dafür aktuell noch keine spezifische gesetzliche Verpflichtung gibt.
Regenerierung der Aktivkohle
Die Adsorptionsleistung der Aktivkohle ist jedoch nicht unbegrenzt. Irgendwann ist ein Grossteil der Poren gefüllt und die Kapazität, die Mikroverunreinigungen zu binden, wird verringert. Die sogenannt «beladene» Kohle muss regeneriert werden. Dazu wird diese stark erhitzt. Dadurch verbrennen die abgelagerten Stoffe und die Poren sind wieder bereit, neue Mikroverunreinigungen aufzunehmen.
Letztlich gelangt das Abwasser aus rund zehn Abwasserreinigungsanlagen der Anrainerkantone in den Vierwaldstättersee. Von diesen Anlagen sind vier so gross, dass sie mit einer vierten Reinigungsstufe ausgebaut werden müssen. Die ARA Sarneraatal ist die erste Anlage, die diesen Ausbau bereits umgesetzt hat – die drei weiteren sanierungspflichtigen Anlagen in Schwyz, Altdorf und Stans werden folgen.
