Die neue Klärschlammverwertungsanlage

Was ist Klärschlamm?

Klärschlamm fällt bei der Abwasserreinigung an und besteht aus Wasser sowie einer Vielzahl von organischen und mineralischen Stoffen.

Warum wird die Klärschlammverwertungsanlage gebraucht?

Früher wurde der Klärschlamm als Dünger auf landwirtschaftliche Flächen aufgebracht. Wegen der zunehmenden Menge an Schadstoffen im Klärschlamm ist das nicht mehr überall möglich. Die Wasserbetriebe haben die landwirtschaftliche Nutzung des Klärschlammes bereits 1985 eingestellt. Ab 2029 ist das für viele Klärwerke in Deutschland auch gesetzlich verboten. Statt dessen muss der Klärschlamm verbrannt werden. Unser Klärschlamm wird schon seit vielen Jahren verbrannt. Zur Hälfte in der existierenden Klärschlammverwertungsanlage in Berlin-Ruhleben, zur anderen Hälfte wird der Schlamm in Kraftwerken mitverbrannt. Der Bau einer zweiten Klärschlammverwertungsanlage ist notwendig, weil die Kraftwerke im Zuge der Energiewende vom Netz gehen und weil die Preise der Klärschlammverwertung in Zukunft stark steigen werden. Ein weiterer Grund ist, dass der Gesetzgeber den Klärschlammmerzeugern vorschreibt, zukünftig Phosphor zurückzugewinnen (siehe nachfolgende Frage). Da der Phosphor aus der Asche der Klärschlammverwertung zurückgewonnen werden soll, ist die Errichtung der Klärschlammverwertungsanlage eine wesentliche Voraussetzung zur Einhaltung der Rechtsvorgaben.

Auf Grundlage welcher Gesetze soll die Anlage errichtet werden?

Einer der Gründe für die Errichtung der Klärschlammverwertungsanlage ist die Klärschlammverordnung des Bundes vom 3. Oktober 2017. Darin werden Kommunen mit bestehenden Kläranlagen in der Größenordnung, wie wir sie betreiben, dazu verpflichtet, ab 2029 Rohstoff Phosphor zurückzugewinnen. Ausgangsstoff für das Phosphorrecycling ist die in der Klärschlammverwertungsanlage entstehende Klärschlammasche. Ein entsprechendes Konzept für das Phosphorrecycling muss bis 2023 der Genehmigungsbehörde vorgelegt werden.

Die Genehmigung der Anlage erfolgt gemäß Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG), 17. Bundesimmissionsschutzverordnung (17. BImSchV), Umweltverträglichkeitsprüfungsgesetz (UVPG) und weiterer Vorschriften.

Warum soll die geplante Anlage auf dem Klärwerk in Waßmannsdorf entstehen und nicht woanders?

Im Zuge der Planung wurden mehrere Standorte betrachtet und intensiv geprüft. Der Standort in Waßmannsdorf wurde unter mehreren Varianten ausgewählt. Ausschlaggebende Gründe waren:

  • Er bietet ausreichend Platz für die neue Anlage. Auch ein späteres Phosphorrecycling wäre vom Platzbedarf möglich.
  • Zwei getrennte Standorte - die vorhandene Anlage in Berlin–Ruhleben und die neue Anlage in Waßmannsdorf – bieten eine hohe Entsorgungssicherheit. Kommt es an einem Standort zu einer größeren Störung, kann ca. die Hälfte an Klärschlamm und Rechengut dennoch unabhängig weiter behandelt werden.
  • Auf dem Klärwerk Waßmannsdorf fällt anteilig der meiste Klärschlamm direkt an und muss nicht transportiert werden. Das spart in Summe den meisten Verkehr.

Was passiert in der Anlage, nachdem der Klärschlamm angeliefert wurde?

Der Klärschlamm aus Waßmannsdorf sowie der per LKW angelieferte Schlamm werden in einem Bunker gelagert, teil-getrocknet und anschließend in Wirbelschichtöfen verbrannt. Übrig bleibt nur noch Asche, deren Phosphoranteil künftig recycelt werden soll. Der Rest, der dann übrig ist, wird deponiert. Die Rauchgase werden in zwei Stufen mit modernster Technik gereinigt. Mit der erzeugten Wärme wird Dampf erzeugt, mit dem in einer Dampfturbine Strom hergestellt wird. Die Anlage produziert dabei sogar mehr Strom, als sie selber verbraucht. Der Überschuss an Energie wird noch im Klärwerk für die Abwasserreinigung verwendet.

Welche Route nehmen die LKW zur neuen Verwertungsanlage?

Die Verkehrswege zum Klärwerk verlaufen im Wesentlichen von der Bundesstraße B96a über die Waßmannsdorfer Allee, die Dorfstraße, die Rudower Straße und die Straße am Klärwerk. Alternative Routen für die LKW-Transporte aus den Klärwerken Schönerlinde und Münchehofe über Großziehten bzw. Berlin-Rudow sind möglich.

Eine Bahnanbindung ist leider keine Alternative. Keines unserer Klärwerke hat einen Gleisanschluss. Diesen nachträglich zu schaffen ist nicht möglich, weil die dafür notwendigen Grundstücke nicht zur Verfügung stehen.

Lokal gesehen, nimmt der LKW-Verkehr mit der neuen Anlage zu. Insgesamt betrachtet wird jedoch Verkehr dadurch vermieden, dass die Anlage dort entsteht, wo der größte Anteil der zu verwertenden Klärschlämme anfällt – in Waßmannsdorf selbst. Außerdem entfallen die bisherigen Transporte zu den Kraftwerken.

Wann fallen wie viele LKW-Fahrten an?

Angeliefert wird Montag bis Freitag in der Zeit von 06:00 bis22:00 Uhr mit durchschnittlich 40 LKW pro Tag. Mit Hin- und Rückweg sind das 80 Fahrzeugbewegungen am Tag. Das ist die maximal geschätzte Anzahl an LKW für die Vollauslastung der Anlage. Angesetzt ist hier der ungünstigste Anteil an Trockenmasse im angelieferten Klärschlamm mit 22% - realistisch rechnen wir mit 25 %. Das bedeutet weniger LKW-Fahrten, weil der Schlamm dann ein geringeres Volumen hat. Enthalten sind auch die Anlieferungen aller Betriebsstoffe und die Abfuhr aller Reststoffe. An Samstagen, Sonn- und Feiertagen werden keine Transporte durchgeführt.

Zum Vergleich: Aktuell sind es 34 Fahrten, die für den Abtransport des Klärschlamms und Rechenguts aus Waßmannsdorf erforderlich sind. Dazu kommt aktuell der Verkehr aus den laufenden Bauarbeiten der Klärwerkserweiterung mit rund 64 Fahrten pro Tag. Im Vergleich zu heute wird der LKW-Verkehr ab 2025 also abnehmen.

Grafik zum LKW-Verkehr:

Werden alle Umweltstandards eingehalten?

Ja. Für die Waßmannsdorfer Anlage werden alle Umweltstandards einhalten. Insbesondere beim Rauchgas legen wir schon seit Beginn der Planung Wert darauf, die geltenden Grenzwerte möglichst noch zu unterschreiten. Basierend auf den Erkenntnissen unserer eigenen Klärschlammverwertungsanlage mitten in Berlin-Ruhleben und weiterer vergleichbarer Anlagen (München, Zürich, Hamburg) zeigt sich, dass solche Anlagen im Jahresmittel weit unter den Grenzwerten liegen.

Wie hoch werden die Immissionen im direkten Umkreis der Anlage sein?

Für die Auswirkungen auf die Schutzgüter wie Mensch, Tier, Umwelt, Wasser, etc. wird ein Untersuchungsraum um den Schornstein gezogen. Dieser ist gesetzlich mit der 50-fachen Schornsteinhöhe festgelegt. Hier gehen wir in der Planung von maximal 45 Meter Schornsteinhöhe aus, so dass sich ein Untersuchungsraum im Radius von 2,25 km ergibt. Die Immissionen außerhalb des betrachteten Bereichs sind aufgrund Verdünnung durch Winde so gering, dass diese nicht mehr feststellbar sind. Hierzu wird für den Genehmigungsantrag ein detailliertes Gutachten angefertigt und mit dem Antrag öffentlich zugänglich gemacht.

Wird man etwas von der neuen Anlage riechen?

Nein. Klärschlamm und Rechengut werden mit geschlossenen LKWs angeliefert, die Entladung erfolgt in einer Halle, welche wie eine Schleuse funktioniert. Das bedeutet, die inneren Rolltore zur Klärschlammlagerung werden nur dann geöffnet, wenn der LKW in der Halle ist und das Außentor geschlossen wurde. Die Abluft wird als Verbrennungsluft verwendet und alle geruchsintensiven Verbindungen werden so zuverlässig zerstört. Für den Fall eines Stillstandes aller drei Öfen – also wenn keine Verbrennungsluft angezogen werden kann – wird eine zusätzliche Abluftreinigungsanlage vorgehalten, die dann die Luftreinigung übernimmt.

Was passiert mit den Schadstoffen, die im Klärschlamm enthalten sind?

Bei der Monoverbrennung werden feste Schadstoffe aus dem Klärschlamm, wie Mikroplastik, organische Verbindungen, pathogene Keime und Spurenstoffe zerstört. Ein Großteil der Schwermetalle verbleibt zwar in der Klärschlammasche, wird aber zuverlässig beim anschließenden Phosphorrecycling abgetrennt. Die Schwermetallabtrennung ist Voraussetzung, damit das zurückgewonnene Phosphor in hoher Qualität eine breite Anwendung, z.B. in der Düngemittelindustrie, finden kann. Einige sogenannte flüchtige Schwermetalle, die sich im Klärschlamm befinden (Cadmium, Thallium, Quecksilber, Arsen usw.) werden ebenfalls gasförmig. Diese Stoffe werden durch die Rauchgasbehandlung herausgefiltert (siehe nächste Frage).

Nach welchen gesetzlichen Vorschriften bestimmen sich die Grenzwerte beim Schadstoffausstoß?

Die geplante Anlage wird in einem Genehmigungsverfahren gemäß dem Bundesimmissionsschutzgesetz geprüft. Genehmigungsbehörde dafür ist das Brandenburger Landesamt für Umwelt (LfU). Für die Prüfung legt die Behörde die Vorschriften der 17. Bundesimmissionsschutzverordnung zugrunde, wo Grenzwerte für den Ausstoß von Schadstoffen aus der Verbrennung festgelegt sind. Für den Lärm gelten die Werte der „Technischen Anleitung zum Schutz gegen Lärm“ (TA Lärm).

Die neue Anlage soll neben Klärschlamm auch Rechengut annehmen. Warum ist eine Mitverwertung von Rechengut sinnvoll?

In unseren Klärwerken passiert das Abwasser zu Beginn jedes Klärwerks sogenannte Rechen der ersten, mechanischen Reinigungsstufe. Die Rechen haben die Aufgabe, grobe Bestandteile heraus zu filtern, um die nachfolgenden Reinigungsstufen zu entlasten und vor Verschleiß und Verstopfungen zu schützen. Alles, was so abgefangen wird, nennt man Rechengut. Dieses Rechengut soll in der neuen Anlage mitbehandelt werden. Das spart Kosten für eine anderweitige Entsorgung und ist gut für die Energiebilanz, denn im Rechengut steckt ein hoher Heizwert. Zudem enthält Rechengut auch Phosphor, welches nach der Verbrennung zurückgewonnen wird.

Ist die Anlage dauerhaft ausgelastet?

Wenn die Anlage 2025 in Betrieb gehen soll, wird sie noch nicht mit eigenem Klärschlamm und Rechengut voll ausgelastet sein. Die Anlage ist so ausgelegt, dass bis mindestens 2040 die Entsorgungssicherheit der wachsenden Metropolregion Berlin-Brandenburg gewährleistet. Wir rechnen damit, dass die Anlage erst 2035 bis 2040 die volle Kapazität mit eigenem Klärschlamm und Rechengut belegen wird. In der Zwischenzeit könnte übergangsweise Klärschlamm anderer regionaler Klärwerke angenommen werden.

Der Ausbau in Waßmannsdorf

Was wird in Waßmannsdorf gebaut?

Das Klärwerk Waßmannsdorf wird erweitert und modernisiert. Der Ausbau erfolgt in zwei Stufen. In der ersten Stufe geht es um die Erweiterung der Kapazitäten des Klärwerks. Hierfür wurde im letzten Jahr ein Mischwasserspeicher gebaut. Außerden entstehen zwei zusätzliche Reinigungslinien zu den bestehenden vier. Zudem werden eine Prozesswasserbehandlungsanlage und die Anlage zur Schlammbehandlung erweitert. In der zweiten Stufe wird das Klärwerk mit einer erweiterten Abwasserreinigung (sog. „vierte Reinigungsstufe“), einer Anlage zur Phosphorentfernung (sog. „Flockungsfiltration“) ausgerüstet. Den Erweiterungen ist von 2012 bis 2016 ein Umbau der bestehenden Linien zugunsten einer besseren Stickstoffentfernung vorausgegangen.

Neben der Erweiterung und Modernisierung des Klärwerks selbst wird eine Anlage geplant, in der Klärschlamm thermisch verwertet wird. Der Schlamm stammt aus der Reinigung von Abwässern aus Berlin und diversen Brandenburger Gemeinden.

Warum wird das Klärwerk erweitert und technisch auf den neuesten Stand gebracht?

Das hat verschiedene Gründe. Durch die wachsende Stadt und den Klimawandel wird nicht nur die Kanalisation stärker beansprucht, sondern auch die Klärwerke. Um das Abwasser von Menschen, Gewerbe und Industrie und auch das Regenwasser weiter auf höchstem Niveau reinigen zu können, müssen die Kapazitäten des Klärwerks erhöht werden. Mit dem geplanten Mischwasserspeicher soll, wenn bei starkem Regen die Klärwerkskapazität voll beansprucht ist, ein Teil des Abwassers zunächst „zwischengespeichert“ werden, bevor es dann im Klärwerk gereinigt wird – auch in den beiden geplanten neuen Beckenlinien des Klärwerks. Das vermeidet Überläufe der Kanalisation und schützt die Gewässer.

„Wo gehobelt wird, fallen Späne.“ Das heißt konkret: Steigt die Reinigungsleistung, fallen auch mehr Reststoffe an. Deshalb müssen im gleichen Zuge auch die Schlammbehandlungsanlagen und Anlagen zu Biogasverwertung an die steigende Leistung angepasst werden. Die Flockungsfiltration hat schließlich den Zweck, die Phosphorkonzentration im Ablauf des Klärwerks noch einmal deutlich zu senken. Sie folgt technisch demselben Prinzip wie in den beiden Oberflächenwasseraufbereitungsanlagen Tegel und Beelitzhof.

Welche Bedeutung hat das Klärwerk Waßmannsdorf für die Region?

Immer wieder hört man in der Region das Zitat: „Waßmannsdorf ist das Klärwerk“. Da ist Einiges dran. Denn bereits seit den 1890er Jahren wird hier Abwasser behandelt, zuerst auf Rieselfeldern. Die erste technische Anlage ging 1927 in Betrieb und wurde seither erweitert, ergänzt und immer wieder den steigenden Anforderungen angepasst. Das Klärwerk Waßmannsdorf gehört zur Region, reinigt nicht nur Berliner Abwässer, sondern auch Abwässer von Kommunen und Zweckverbänden aus dem südlichen Berliner Umland und bietet Arbeitsmöglichkeiten in der Region. Konkret: Im Jahr 2016 haben die Berliner Wasserbetriebe insgesamt 26 Millionen Kubikmeter Abwasser aus Brandenburg von ca. 593.000 Einwohnern der Städte und Gemeinden rund um Berlin in den Klärwerken der Berliner Wasserbetriebe gereinigt. 593.000 Brandenburger entsprechen rund 25 Prozent der Bevölkerung Brandenburgs. Ähnlich wie Berlin selbst wird auch das Umland weiter wachsen, zum Teil mit zweistelligen Zuwachsraten.

Mit über acht Millionen Kubikmetern liegt das Klärwerk Stahnsdorf bezogen auf seinen Umlandanteil auf Platz 1, gefolgt von Waßmannsdorf und Münchehofe mit jeweils gut sechs Millionen Kubikmeter.

Warum wird in Waßmannsdorf gebaut, die Wasserbetriebe haben doch noch fünf andere Klärwerke!

Das stimmt. Aber Waßmannsdorf ist neben Ruhleben das größte Berliner Klärwerk. Damit haben die hier umgesetzten Maßnahmen auch einen entsprechend großen Effekt für die Umwelt. Außerdem spricht die durch das Bevölkerungswachstum in Berlin und im direkten Umland zunehmend ausgelastete Kapazität unserer Kläranlagen für die Erweiterung. Der Neubau des Waßmannsdorfer Werkes in den 1990er Jahren war ja ursprünglich deutlich größer geplant und wurde dann nur zu zwei Drittel realisiert, als sich die damaligen Wachstumsprognosen als zu optimistisch herausgestellt haben. Nun werden zwei der damals „zurückgestellten“ vier Linien ergänzt. Und der Mischwasserspeicher und die erweiterte Abwasserreinigung kommen „ganz neu“ dazu.

In einer umfassenden Studie aus dem Jahr 2012 wurde ermittelt, dass der Ausbau und die Modernisierung des Klärwerk Waßmannsdorf technische und betriebswirtschaftlich am sinnvollsten ist.

Im Übrigen erhalten alle Berliner Klärwerke im kommenden Jahrzehnt Anlagen zur erweiterten Abwasserreinigung und das Klärwerk Schönerlinde auch einen zusätzlichen Mischwasserspeicher.

Wie sieht der Zeitplan aus?

Der erste Spatenstich für den Ausbau der Kläranlage fand am 3. April 2017 statt. Der Mischwasserspeicher ist bereits fertig gestellt und soll Ende 2019 in Betrieb gehen. Die biologischen Beckenlinien, die Prozesswasserbehandlung und Schlammbehandlung folgen Ende 2021. Die Flockungsfiltration hat den Fertigstellungstermin 2023. Die Klärschlammverwertungsanlage könnte in den Jahren 2022 – 2025 errichtet werden.

Die konkreten Ausbauschritte

Was ist eine biologische Reinigungsstufe?

Dazu muss man etwas weiter ausholen. Das Abwasser wird in modernen Klärwerken heute in drei Stufen gereinigt. Man unterscheidet grundsätzlich in die

  1. Mechanische Reinigungsstufe: Hier werden die nicht im Wasser aufgelösten Stoffe, wie zum Beispiel Toilettenpapier, feste Abfälle (fast) jeder Art oder Sand von den Straßen mit mechanischen Rechen sowie durch Absinken im Sandfang und in den Vorklärbecken aus dem Abwasser geholt.
  2. Biologische Reinigungsstufe: In dieser Stufe arbeiten helfen Aber-Milliarden von Bakterien und Kleinstlebewesen dabei, die gelösten Abwasserverschmutzungen, wie zum Beispiel Reinigungs-mittel oder Öle stoffwechselnd abzubauen. Zwei neue Beckenlinien sollen in Waßmannsdorf errichtet werden.
  3. Chemische Reinigungsstufe: Durch die Zugabe von Eisensalzen wird in dieser Stufe vor allem der Phosphor aus dem Wasser entfernt.
  4. Weitergehende Reinigungsstufen: Die modernsten Kläranlagen sind zusätzlich mit einer sog. 4. Reinigungsstufe ausgerüstet. Hier unterscheidet man in 4. Reinigungsstufen zur weiteren Phosphor-Reduzierung (P-Reduzierung) bzw. zur Spurenstoffentfernung. In naher Zukunft werden alle Berliner Klärwerke mit Anlagen zur weiteren P-Reduzierung nachgerüstet und Schönerlinde erhält – basierend auf den ASKURIS-Ergebnissen noch zusätzlich eine Anlage zur Spurenstoffentfernung.

Was ist ein Mischwasserspeicher?

Ein großer – hier 50.000 Kubikmeter, was dem Wasserinhalt von 20 olympischen Schwimmbecken entspricht – Behälter zum Beispiel aus Stahlbeton, der Abwasser aus Haushalten, Gewerbe und Industrie sowie Regenwasser (sog. „Mischwasser“) zeitweise speichert. Hat die Kläranlage wieder genügend Kapazitäten (zum Beispiel weil der Regen vorbei ist), wird der Mischwasserspeicher entleert, gereinigt und steht für die Benutzung wieder zur Verfügung.

Was ist eine Flockungsfiltration?

Flockungsfiltration ist ein chemischer Prozess bei der Abwasserbehandlung, der – vereinfacht gesagt – möglichst viel von dem Phosphor, den die Mikroorganismen nicht geschafft haben, aus dem Wasser holen soll. Durch Zugabe von Eisensalzen als Fällmittel werden im Abwasser Flocken gebildet (sog. Metall-Hydroxidflocken). Kommen diese Flocken mit dem Phosphor im Abwasser in Kontakt, verbinden sie sich zu Metall-Phosphorverbindungen, die dann zum Beispiel in einem Sandfilter entfernt werden können.

Was ist eine Schlammbehandlungsanlage?

Der überschüssige Klärschlamm aus der Vorklärung und der Nachreinigung wird aus den Becken abgezogen, erwärmt (35° C) und in die Faulbehälter gepumpt. Das dort entstehende Biogas wird gereinigt und anschließend in Blockheizkraftwerken verbrannt. Durch diesen Verfahrensschritt können der Wärmebedarf des Klärwerkes zu 100 % und der Elektroenergiebedarf zu ca. 80 % gedeckt werden. Der übrig gebliebene Klärschlamm wird maschinell entwässert und zurzeit in Kohlekraft- oder Zementwerken genutzt. Zukünftig soll eine eigene Klärschlammverwertungsanlage am Standort Waßmannsdorf gebaut werden.

Was ist eine Prozesswasserbehandlungsanlage?

Das Prozesswasser fällt an, wenn der Klärschlamm entwässert wird. Spezielle Bakterien, die nur bei Temperaturen größer 25° Celsius optimal funktionieren, reduzieren in der Anlage mehr als 85 % des Ammoniums und 80 % des anorganischen Stickstoff.

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