Kanalisation und Kläranlagen

Eine der Grundlagen, die das Leben und Arbeiten in einer Stadt erst ermöglicht, ist eine funktionierende Stadtwässerung, die die ordnungsgemäße Entsorgung von Schmutz- und Niederschlagswasser sicherstellt.

Die Entsorgung des in privaten Haushalten und Gewerbebetrieben anfallenden Schmutzwassers ist in einer Stadt wie Duisburg mit ihrer hohen Bevölkerungsdichte allein schon aus Gründen der Hygiene unabdingbar. Darüber hinaus weist Duisburg, wie es für eine Großstadt typisch ist, einen hohen Bebauungsgrad und damit verbunden einen hohen Anteil an versiegelten Flächen auf, auf denen Niederschlagswasser nicht versickern kann.

Damit dies auch im Falle von stärkeren Regenfällen nicht zu Behinderungen des öffentlichen Lebens und Beschädigungen an privatem und öffentlichem Eigentum führt, sorgt die Stadtentwässerung auch für die Ableitung des Niederschlagswassers.

Damit gewährleistet ist, dass die Stadtentwässerung diese Aufgaben ordnungsgemäß wahrnehmen kann, ist es notwendig, das städtische Kanalnetz ständig in einem funktionsfähigen Zustand zu erhalten.

Hierbei fällt dem Bereich Planung bei der Wirtschaftsbetriebe Duisburg - AöR eine zentrale Rolle zu. In diesem Fachgebiet wird die Planung für alle Baumaßnahmen vorgenommen, die der Sanierung oder Erweiterung des Kanalnetzes dienen.

Erweiterungen des Kanalnetzes sind beispielsweise notwendig, um neu erschlossene oder zu erschließende Gewerbe- oder Wohngebiete an die Stadtentwässerung anzuschließen. Ebenso sind solche Erweiterungen notwendig, wenn bereits vorhandene Erschließungsgebiete erweitert oder ausgebaut werden.

Sanierungsmaßnahmen werden im Gegensatz hierzu notwendig, wenn bei der kontinuierlichen Überprüfung des bestehenden Kanalnetzes festgestellt wird, dass es in seiner Funktionsfähigkeit beeinträchtigt ist.

Unterschieden wird zwischen baulichen und hydraulischen Sanierungsmaßnahmen. Bauliche Sanierungsmaßnahmen dienen dabei der Ausbesserung von schadhaften Stellen im Kanal und werden punktuell bis hin zur kompletten Erneuerung einer Kanalhaltung (Abschnitt eines Kanals zwischen zwei Inspektionsschächten) vorgenommen. Die Lokalisierung des baulichen Sanierungsbedarfs erfolgt im Rahmen der ständig durchgeführten Kanal-TV-Inspektionen, bei denen die Kanäle mit einer Kamera befahren werden.

Im Unterschied zu den baulichen Sanierungsmaßnahmen dienen die hydraulischen Sanierungsmaßnahmen dazu sicherzustellen, dass das Kanalnetz über ein den Regeln der Technik entsprechendes Aufnahmevolumen verfügt.

Diese Sanierungsmaßnahmen erfolgen auf der Grundlage der Generalentwässerungspläne (GEP). Bestandteil dieser Pläne ist sowohl eine Bestands- als auch eine Sanierungsrechnung.

In der Bestandsrechnung wird die gegenwärtig vorhandene Situation des Kanalnetzes dargestellt und damit eventuell vorhandene Engpässe aufgezeigt, an denen sich ein Sanierungsbedarf ablesen lässt. Die Sanierungsrechnung weist dann die aufgrund des vorhandenen Sanierungsbedarfes notwendigen Baumaßnahmen aus.

Sowohl für die Erweiterung als auch für die Sanierung des Kanalnetzes erstreckt sich die Planung, von der Ermittlung der Grundlagen bis zur Fertigung der Entwurfs- und Ausführungspläne (HOAI Leistungsphasen 1 bis 5).

Die Wirtschaftsbetriebe Duisburg tragen die Verantwortung für die Abwasserbeseitigung sowohl aus privaten Haushalten als auch aus Teilen der Industrie. Das beeindruckende Kanalnetz erstreckt sich über rund 1.500 Kilometer – das entspricht der Entfernung zwischen Duisburg und Rom. Dieses Netz wird kontinuierlich gereinigt, inspiziert und bei Bedarf saniert oder ausgetauscht. Das Kanalnetz in Duisburg teilt sich in zwei Haupttypen auf:

Mischkanalisation:  
Hier fließen Regen- und Schmutzwasser gemeinsam durch ein Kanalsystem zu einer Kläranlage. Dort wird das Abwasser gereinigt und anschließend in ein Gewässer eingeleitet.

Trennkanalisation:
Im Trennsystem werden Schmutz- und Regenwasser in separaten Kanälen abgeleitet. Während das Schmutzwasser aus Haushalten (z. B. aus Toiletten und Waschmaschinen) direkt zur Kläranlage geleitet und dort aufwendig aufbereitet wird, fließt das Regenwasser über eigene Kanäle zu dezentralen Behandlungsanlagen. Dort wird es gereinigt und entweder in Gewässer eingeleitet oder in speziellen Versickerungsanlagen dem Grundwasser zugeführt.

Ein entscheidender Vorteil der Trennkanalisation ist die Entlastung der Kläranlagen und der Gewässer. Durch die getrennte Ableitung des Regenwassers kann es ortsnah versickern, was die Grundwasserneubildung fördert und so langfristig das Wasser in der Region hält. 

Das in Duisburg anfallende Abwasser wird über das öffentliche Kanalnetz den Kläranlagen zugeführt. Insgesamt werden 16 Millionen Kubikmeter Abwasser in den drei städtischen Kläranlagen geklärt.
In den Kläranlagen in Duisburg-Hochfeld, Huckingen und Vierlinden befreien wir mit aufwendigen mechanischen und biologischen Verfahren das Abwasser von Schadstoffen und Sedimenten. Unsere Spezialisten sind auch tagtäglich im Einsatz, um das Abwasser Duisburger Unternehmen zu analysieren.

Im Klärwerk angekommen

Am Ende des Klärvorgangs sollen alle Abwässer wieder unbedenklich in einen Bach oder Fluss eingeleitet werden. In einem ersten Schritt werden dazu grobe Stoffe wie Fäkalien, Toilettenpapier oder etwa kleine Äste durch ein Sieb, den Rechen, entfernt.

Sand und Wasser gehen getrennte Wege

Im nächsten Schritt geht es in den Sandfang. Der Name ist hier Programm: 
Kleine Luftbläschen, die in das Wasser geblasen werden, trennen den Sand vom Abwasser. Der so gewonnene Sand kann nach einer Weiterverarbeitung bedenkenlos für Bauarbeiten genutzt werden.

Stickstoffumwandlung im Belebungsbecken

In der der biologischen Reinigungsstufe, der Nitrifikation, wandeln Mikroorganismen im Belebtschlamm Stickstoffverbindungen um. Ammonium-Stickstoff wird dabei unter Sauerstoffzufuhr zu Nitrat.

Profis in der Stickstoffentfernung

Andere Bakterien, die Denitrifikanten, wandeln Nitrat unter sauerstoffarmen Bedingungen in gasförmigen Stickstoff um, der in die Atmosphäre entweicht.

Trennung von Schlamm und Wasser

Im Nachklärbecken werden Schlamm und Wasser getrennt. Der Belebtschlamm setzt sich am Boden ab und wird in den Schlammtrichter geschoben, wo er teilweise zurück ins Belebungsbecken gepumpt wird. Der Rest wird in der Schlammbehandlung weiterverarbeitet.

Auf der Zielgeraden 

Das saubere Wasser wird in den Rhein eingeleitet. Der Schlamm wird in Faultürmen zersetzt. Dabei entsteht Gas, das genutzt wird, um Wärme zu erzeugen. Die festen Reststoffe dienen der Strom- und Wärmeerzeugung in der Müllverbrennung. 

Da Kläranlagen im Mischsystem nicht in der Lage sind, die kompletten Regenwassermassen aufzunehmen und zu reinigen, sind außerdem Regenbecken notwendig. In diesen wird das überschüssige Regenwasser zwischengespeichert und gedrosselt weitergeleitet.

Im Trennsystem sorgen Regenklärbecken und Regenversickerungsbecken dafür, dass Fest- und Leichtstoffe aus dem Regenwasser abgeschieden werden, bevor über die dezentralen Anlagen eine Einleitung in ein Gewässer oder in das Grundwasser erfolgt.