Die Eigenkontrollverordnungen (EKVO) aller Bundesländer der Bundesrepublik Deutschland verpflichtet Kläranlagenbetriebe und Betreiber*innen von Kanalisationsnetzen zur regelmäßigen Funktionsüberprüfung ihrer abwassertechnischen Anlagen. Mitunter wird dabei die Häufigkeit der Überwachung von Schadstoffkonzentrationen und Zustands- und Funktionsprüfungen abwassertechnischer Anlagen und Bauwerken geregelt. Die heutige Fassung der Sächsischen Eigenkontrollverordnung (EigenkontrollVO) wurde bereits vor über 25 Jahren erlassen. In dieser Bachelorarbeit wird durch den Vergleich von Eigenkontrollverordnungen verschiedener Bundesländer herausgearbeitet, inwiefern die EigenkontrollVO den heutigen Verhältnissen entspricht. Außerdem wird durch die Ausarbeitung von Unterschieden und Besonderheiten bei anderen Bundesländern eingehende Vorschläge für technische, fachliche und rechtliche Erfordernisse und Änderungen einer Anpassung der EigenkontrollVO erarbeitet.:1. Einleitung 11 2. Die Beschreibung der Sächsischen Eigenkontrollverordnung 13 2.1 Allgemein 13 2.2 Beschreibung der Paragrafen 14 2.3 Anhang 1 – Eigenkontrolle von Abwasserkanälen und -leitungen sowie von Regenentlastungs-und Regenwasserbehandlungsanlagen 17 2.4 Anhang 2 – Eigenkontrolle von Abwasserbehandlungsanlagen mit biologischer Reinigungsstufe 20 2.5 Anhang 3 – Eigenkontrolle von Anlagen, die der Abwasser-und Schlammbehandlung und/oder der Rückgewinnung wertvoller Abwasserinhaltsstoffe nach physikalischen, chemischen oder physikalisch-chemischen Verfahren dienen 24 3. Heutige Probleme der Sächsischen Eigenkontrollverordnung 26 3.1 Änderung des gesetzlichen Rahmens 26 3.1.1 Die Föderalismusreform 26 3.1.2 Das neue Wasserhaushaltsgesetz 27 3.1.3 Europapolitik und die Richtlinie 91/271/EWG 28 3.2 Das Kanalisationsnetz 31 3.3 Fortschreitende Digitalisierung 32 4. Vergleich der Eigenkontrollverordnungen 34 4.1 Vorbetrachtungen 34 4.2 Vorstellung der Verordnungen 36 4.2.1 Baden-Württemberg 36 4.2.2 Bayern 38 4.2.3 Nordrhein-Westfalen 40 4.2.4 Hessen 45 4.3 Vergleich im Bereich 1 – Abwasserbehandlungsanlagen 48 4.3.1 Erstellung der Tabelle 48 4.3.2 Betrachtung der Tabelle 50 4.3.3 Probenahme 52 4.3.4 Betriebsanalytik 54 4.3.5 Rückstellproben 56 4.3.6 Durchflussmessung 57 4.3.7 Betriebsdokumentation 58 4.3.8 Indirekteinleiterkataster 60 4.3.9 Jahresbericht 62 4.4 Vergleich im Bereich 2 – Kanalisation 66 4.4.1 Öffentliche Kanäle 66 4.4.2 Private Zuleitungskanäle 68 4.4.3 Sonderbauwerke 71 4.4.4 Dokumentation 73 4.5 Besonderheiten 74 4.5.1 Baden-Württemberg 74 4.5.2 Bayern 75 4.5.3 Nordrhein-Westfalen 76 4.5.4 Hessen 78 5 Vorschläge zur Überprüfung und Anpassung der Sächsischen Eigenkontrollverordnung 81 5.1 Vorschläge für Bereich 1 – Abwasserbehandlungsanlagen 81 5.2 Vorschläge für Bereich 2 – Kanalisation und Sonderbauwerke 83 5.2.1 Kanalisation 83 5.2.2 Sonderbauwerke 85 5.3 Allgemeine Vorschläge 866 6. Fazit 88

Among all nanomaterials, which are intentionally manufactured and applied, nanosilver (nAg) is one of the most frequently applied nanomaterials. It is introduced into wastewater treatment plants (WWTPs) due to its use as antimicrobial resource in household and medical care products and hence concern raised regarding its impact on activated sludge organisms and their purification efficiency. Within this thesis, the effects of nAg on single species, simple food chains and communities related to activated sludge were investigated. Among all tested species in this thesis, the gammaproteobacteria R. planticola was the most sensitive organism regarding the tested nAg material, NM-300K. The environmental risk assessment (ERA), based on an assumed predicted environmental concentration derived from modeled concentrations of other types of nAg, revealed no risk for the activated sludge. This result should be interpreted with care, considering the tolerantly chosen safety factor for calculation of the predicted no effect concentration and the assumptions which were made concerning environmental concentrations. Differences in acute toxic effects of nAg on the ciliate P. tetraurelia were observed depending on the type of medium and the exposure pathway (via medium or via bacterial food). More detailed investigations are required to analyze the distribution, availability and uptake of nAg into ciliates in the respective tests. In chronic experiments concentration response was very steep in the range between the effect concentration determined in acute toxicity testing (resulting in 100% mortality) and a tenfold lower concentration (no effect observed) for both exposure pathways. Community experiments with activated sludge exposed to realistic and high concentrations of nAg revealed acute effects on the protozoan community at high nAg concentration using multivariate statistics for data analysis. In contrast, the sludge biotic index was not meaningful for data interpretation, as no differences were observed between the samples of different treatments. For chronic testing, more preliminary work is required to develop a protocol for artificial wastewater which serves the needs of activated sludge organisms over longer time periods and which retains a typical composition of the activated sludge community.

Among all nanomaterials, which are intentionally manufactured and applied, nanosilver (nAg) is one of the most frequently applied nanomaterials. It is introduced into wastewater treatment plants (WWTPs) due to its use as antimicrobial resource in household and medical care products and hence concern raised regarding its impact on activated sludge organisms and their purification efficiency. Within this thesis, the effects of nAg on single species, simple food chains and communities related to activated sludge were investigated. Among all tested species in this thesis, the gammaproteobacteria R. planticola was the most sensitive organism regarding the tested nAg material, NM-300K. The environmental risk assessment (ERA), based on an assumed predicted environmental concentration derived from modeled concentrations of other types of nAg, revealed no risk for the activated sludge. This result should be interpreted with care, considering the tolerantly chosen safety factor for calculation of the predicted no effect concentration and the assumptions which were made concerning environmental concentrations. Differences in acute toxic effects of nAg on the ciliate P. tetraurelia were observed depending on the type of medium and the exposure pathway (via medium or via bacterial food). More detailed investigations are required to analyze the distribution, availability and uptake of nAg into ciliates in the respective tests. In chronic experiments concentration response was very steep in the range between the effect concentration determined in acute toxicity testing (resulting in 100% mortality) and a tenfold lower concentration (no effect observed) for both exposure pathways. Community experiments with activated sludge exposed to realistic and high concentrations of nAg revealed acute effects on the protozoan community at high nAg concentration using multivariate statistics for data analysis. In contrast, the sludge biotic index was not meaningful for data interpretation, as no differences were observed between the samples of different treatments. For chronic testing, more preliminary work is required to develop a protocol for artificial wastewater which serves the needs of activated sludge organisms over longer time periods and which retains a typical composition of the activated sludge community.

Gereinigte Abwässer aus kommunalen Kläranlagen in Sachsen tragen mit einem hohen Anteil zur Belastung der Gewässer mit Phosphor bei. Vor allem die etwa 200 größeren Kläranlagen ab 2.000 Einwohnerwerte (EW) Anschlusskapazität können ihren Phosphoreintrag vermindern, wenn die Fällungsanlagen optimiert oder neugebaut werden. In dem Projekt „Minderung von Phosphoreinträgen“ wurde für jede dieser Klärlagen der Handlungsbedarf ermittelt. Das Konzept soll die Tätigkeit der Wasserbehörden im Bereich der Phosphoreliminierung unterstützen. Es soll helfen, den guten ökologischen Zustand in den sächsischen Gewässern zu erreichen. Redaktionsschluss: 31.07.2023

There are three important greenhouse gases: carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O), which are generated from the domestic wastewater treatment systems, including on-site and off-site sources. On-site emission of greenhouse gases occurs during process of wastewater treatment, while the off-site emission of greenhouse gases occurs during energy using and other supporting activities of the treatment system. The research established model to calculate greenhouse gas emissions from the domestic wastewater treatment systems, was named No.0 MTH model. The No.0 MTH model was based on balance equations of substrate and biomass, biochemical reactions and Monod kinetics equations for biological treatment reactors and writen by programing Scalable language. Model was calibrated and applied on the Yen So wastewater treatment plant, Ha Noi and the results were obtained at 22oC as follows: off-site GHG emission is 29,560 kgCO2-eq/day; on-site GHG emission is 13,534 kgCO2-eq/day, and the rate of on-site emission is 2.506 kgCO2-eq/ kg BOD. Maybe using the No.0 MTH model to calculate greenhouse gas emissions from the domestic wastewater treatment systems with similar biological methods. / Có 3 khí nhà kính quan trọng là khí Cacbonic (CO2), khí Mêtan (CH4), và khí Đinitơ monoxit (N2O) được phát sinh từ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt gồm cả nguồn trực tiếp và gián tiếp. Phát thải trực tiếp khí nhà kính (KHK) xảy ra trong suốt quá trình xử lý còn phát thải gián tiếp khí nhà kính xảy ra trong quá trình sử dụng năng lượng và các hoạt động phụ trợ bên ngoài hệ thống xử lý. Nghiên cứu đã thiết lập mô hình tính toán phát thải khí nhà kính từ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, được đặt tên là mô hình MTH số 0. Mô hình MTH số 0 đã dựa trên các phương trình cân bằng khối lượng cơ chất và sinh khối, các phản ứng hóa sinh và phương trình Monod đối với các thiết bị xử lý sinh học và được viết trên ngôn ngữ lập trình scala. Mô hình đã được hiệu chỉnh và được áp dụng tính toán tại nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt Yên Sở, thành phố Hà Nội và kết quả thu được tại 22oC như sau: phát thải KNK gián tiếp là 29.560 kgCO2-tđ/ngày và phát thải KNK trực tiếp là 13.534 kgCO2-tđ/ngày với tỷ lệ phát thải khí nhà kính trực tiếp là 2,506 kgCO2-tđ/ kgBOD. Có thể sử dụng mô hình MTH số 0 để tính toán phát thải khí nhà kính từ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp sinh học tương tự.

Im ersten Teil dieser Arbeit „Metaanalyse vorhandener Ökobilanzen der Siedlungsentwässerung“ wird mit Hilfe einer qualitativen Metaanalyse vorhandener Ökobilanzen der Siedlungsentwässerung untersucht, welche wichtigen Stellschrauben es in der Umweltleistung von Abwasserreinigungsanlagen gibt und welchen Einfluss diese auf den demographischen Wandel haben. Die Ergebnisse zeigen Stromverbrauch, Schlamm und damit verbundene Toxizität sowie Eutrophierung als Indikatoren der Umweltleistung der Abwasserreinigung, die zur Reaktion auf den demographischen Wandel berücksichtigt werden müssen. Im zweiten Tei. „Ökologische Analyse des Gesamtsystems der Siedlungsentwässerung unter Betrachtung des Siedlungsanschlusses“ werden die ökologischen Auswirkungen des Gesamtsystems der Abwasserentsorgung über den gesamten Lebenszyklus analysiert. Die Arbeit kommt zu dem Ergebnis, dass diese Entscheidung für ein zentrales oder ein dezentrales System sowohl von der Siedlungsgröße, als auch von der Entfernung zur bestehenden Kläranlage abhängig ist. Der dritte Teil „Ökologische Analyse von Kleinkläranlagen“ analysiert eine Alternative zur in Deutschland üblichen Methode der Abwassereinigung durch eine zentrale Kläranlage. Die Kleinkläranlage ist eine dezentrale Lösung für die Haushalte, die nicht an das kommunale Abwassernetz angeschlossen werden. In der Arbeit wird eine SBR-Anlage im Hinblick auf ihre ökologischen Auswirkungen mittels einer Ökobilanzierung mit Hilfe der Software SimaPro untersucht.

In Zusammenhang mit der Fortschreibung des Abfallwirtschaftsplans für den Freistaat Sachsen wurde der „Statusbericht zur Klärschlammentsorgung 2020“ erarbeitet. Ausgehend von den gesetzlichen Grundlagen wird im Bericht die derzeitige Situation der Klärschlammentsorgung in Sachsen dargestellt. Aspekte der zukünftigen Klärschlammentsorgung werden erörtert. Der aktuelle Stand der in Entwicklung befindlichen Verfahren der Phosphorrückgewinnung wird aufgeführt. Der Bericht soll u.a. den Kläranlagenbetreibern und Klärschlammentsorgern als Informationsgrundlage dienen. Redaktionsschluss: 26.11.2020

Im ersten Teil dieser Arbeit „Metaanalyse vorhandener Ökobilanzen der Siedlungsentwässerung“ wird mit Hilfe einer qualitativen Metaanalyse vorhandener Ökobilanzen der Siedlungsentwässerung untersucht, welche wichtigen Stellschrauben es in der Umweltleistung von Abwasserreinigungsanlagen gibt und welchen Einfluss diese auf den demographischen Wandel haben. Die Ergebnisse zeigen Stromverbrauch, Schlamm und damit verbundene Toxizität sowie Eutrophierung als Indikatoren der Umweltleistung der Abwasserreinigung, die zur Reaktion auf den demographischen Wandel berücksichtigt werden müssen. Im zweiten Tei. „Ökologische Analyse des Gesamtsystems der Siedlungsentwässerung unter Betrachtung des Siedlungsanschlusses“ werden die ökologischen Auswirkungen des Gesamtsystems der Abwasserentsorgung über den gesamten Lebenszyklus analysiert. Die Arbeit kommt zu dem Ergebnis, dass diese Entscheidung für ein zentrales oder ein dezentrales System sowohl von der Siedlungsgröße, als auch von der Entfernung zur bestehenden Kläranlage abhängig ist. Der dritte Teil „Ökologische Analyse von Kleinkläranlagen“ analysiert eine Alternative zur in Deutschland üblichen Methode der Abwassereinigung durch eine zentrale Kläranlage. Die Kleinkläranlage ist eine dezentrale Lösung für die Haushalte, die nicht an das kommunale Abwassernetz angeschlossen werden. In der Arbeit wird eine SBR-Anlage im Hinblick auf ihre ökologischen Auswirkungen mittels einer Ökobilanzierung mit Hilfe der Software SimaPro untersucht.

Bei zwei Fließgewässern (Lockwitzbach und Körsch) wurde ein Expositions- und Effektmonitoring an Probenahmestellen jeweils ober- und unterhalb des Einleiters eines kommunalen Klärwerks über einen Zeitraum von zwei Jahren durchgeführt. Gegenstand der vorliegenden Arbeit waren dabei die Untersuchungen zur Populationsstruktur und -dynamik von Gammarus fossarum (Amphipoda, Crustacea). Folgende Populationsvariablen wurden erfasst: Abundanz, Geschlechterverhältnis, Anteil von Juvenilen, Anteil brütender Weibchen, Fekundität, Körperlängen und Infektion mit Acanthocephalen. Erstmalig wurde Intersexualität bei G. fossarum festgestellt. Im Lockwitzbach war der Anteil an Intersexen bei den adulten Gammariden mit etwa 5 - 15 % höher als in der Körsch mit < 1 %. Intersexualität wurde nicht durch die Einleiter induziert. Bei den Intersexen handelt es sich um funktionelle Weibchen. Wodurch dieses Phänomen ausgelöst wird und welche Bedeutung es für die Population hat, ist unbekannt. In den Freilanduntersuchungen wurden im Projekt Xehogamm (Umweltbundesamt Berlin, FKZ 299 65 221/05), in dessen Rahmen diese Dissertation entstand, verschiedene Umweltchemikalien im Bachwasser analysiert. Bei Vertebraten ist eine östrogene Wirksamkeit dieser Substanzen bekannt oder wird vermutet. In den Gammaridenpopulationen unterhalb der Klärwerkseinleiter waren wichtige populationsrelevante Variablen im Vergleich zu oberhalb verändert. An der unteren Probenahmestelle bei der Körsch war der Anteil der Juvenilen mit der kleinsten Körperlänge sowie der Anteil brütender Weibchen erniedrigt. Tendenziell traf dies auch für die untere Probenahmestelle beim Lockwitzbach zu. Bei der Körsch ist außerdem der frühere Beginn der herbstlichen Reproduktionspause und die geringere Körperlänge adulter Gammariden möglicherweise auf endokrine Umweltchemikalien im Wasser des Einleiters zurückzuführen. Von den nachgewiesenen Substanzen wurde eine Einzelsubstanz, Bisphenol A, für ein Fließrinnenexperiment ausgewählt. In künstlichen Fließrinnen im Gewächshaus wurde G. fossarum paarweise, in Gruppen sowie als größenstrukturierte Population in der Fließrinne selbst über 103 Tage exponiert, und verschiedene Populationsvariablen wurden erfasst. Die Nominalkonzentrationen von Bisphenol A in drei Fließrinnen betrugen 5, 50 und 500 µg/L. In den ersten drei aufeinanderfolgenden Bruten zeigte sich in der höchsten Bisphenol A-Konzentration die größte Brutgröße. Im weiteren Verlauf des Experiments übte Bisphenol A einen hemmenden Einfluss auf die Reproduktion der Gammariden aus. Basierend auf den Nominalkonzentrationen wurden folgende EC10-Werte berechnet: Anteil reproduzierender Weibchen für die 4. Brut (bei Gammaridenpaaren): 22 µg/L, Brutgröße der 4. Brut (bei Gammaridenpaaren): 11 µg/L, Anteil brütender Weibchen (Population): 212 µg/L und Anteil Juveniler (Population): 153 µg/L Bisphenol A. Die EC10-Werte basierend auf Effektivkonzentrationen für dieselben Endpunkte betragen: bei den Paaren 1,1 µg/L (reproduzierende Weibchen) und 0,5 µg/L (Brutgröße), in der Population 10 µg/L (Anteil brütender Weibchen und Anteil Juveniler). Im Fließrinnenexperiment wurde Bisphenol A zwar in höheren Konzentrationen als im Freiland vorhanden eingesetzt, die beobachteten Effekte weisen jedoch in dieselbe Richtung wie die Effekte im Freiland. Daher kann nicht ausgeschlossen werden, dass auch die Effekte im Freiland auf einer endokrinen Wirkung von Umweltchemikalien beruhen könnten. Zusätzlich wurde der Einfluss von Bisphenol A auf die Osmoregulation bei G. lacustris untersucht, wobei unterschiedliche Effekte auf die Natrium- und Calciumkonzentration, nicht jedoch auf die Osmolalität, in der Hämolymphe nachgewiesen wurden. Anlage: Rohdaten (3,87 MB)- Nutzung: Referat Informationsvermittlung der SLUB

Bei zwei Fließgewässern (Lockwitzbach und Körsch) wurde ein Expositions- und Effektmonitoring an Probenahmestellen jeweils ober- und unterhalb des Einleiters eines kommunalen Klärwerks über einen Zeitraum von zwei Jahren durchgeführt. Gegenstand der vorliegenden Arbeit waren dabei die Untersuchungen zur Populationsstruktur und -dynamik von Gammarus fossarum (Amphipoda, Crustacea). Folgende Populationsvariablen wurden erfasst: Abundanz, Geschlechterverhältnis, Anteil von Juvenilen, Anteil brütender Weibchen, Fekundität, Körperlängen und Infektion mit Acanthocephalen. Erstmalig wurde Intersexualität bei G. fossarum festgestellt. Im Lockwitzbach war der Anteil an Intersexen bei den adulten Gammariden mit etwa 5 - 15 % höher als in der Körsch mit < 1 %. Intersexualität wurde nicht durch die Einleiter induziert. Bei den Intersexen handelt es sich um funktionelle Weibchen. Wodurch dieses Phänomen ausgelöst wird und welche Bedeutung es für die Population hat, ist unbekannt. In den Freilanduntersuchungen wurden im Projekt Xehogamm (Umweltbundesamt Berlin, FKZ 299 65 221/05), in dessen Rahmen diese Dissertation entstand, verschiedene Umweltchemikalien im Bachwasser analysiert. Bei Vertebraten ist eine östrogene Wirksamkeit dieser Substanzen bekannt oder wird vermutet. In den Gammaridenpopulationen unterhalb der Klärwerkseinleiter waren wichtige populationsrelevante Variablen im Vergleich zu oberhalb verändert. An der unteren Probenahmestelle bei der Körsch war der Anteil der Juvenilen mit der kleinsten Körperlänge sowie der Anteil brütender Weibchen erniedrigt. Tendenziell traf dies auch für die untere Probenahmestelle beim Lockwitzbach zu. Bei der Körsch ist außerdem der frühere Beginn der herbstlichen Reproduktionspause und die geringere Körperlänge adulter Gammariden möglicherweise auf endokrine Umweltchemikalien im Wasser des Einleiters zurückzuführen. Von den nachgewiesenen Substanzen wurde eine Einzelsubstanz, Bisphenol A, für ein Fließrinnenexperiment ausgewählt. In künstlichen Fließrinnen im Gewächshaus wurde G. fossarum paarweise, in Gruppen sowie als größenstrukturierte Population in der Fließrinne selbst über 103 Tage exponiert, und verschiedene Populationsvariablen wurden erfasst. Die Nominalkonzentrationen von Bisphenol A in drei Fließrinnen betrugen 5, 50 und 500 µg/L. In den ersten drei aufeinanderfolgenden Bruten zeigte sich in der höchsten Bisphenol A-Konzentration die größte Brutgröße. Im weiteren Verlauf des Experiments übte Bisphenol A einen hemmenden Einfluss auf die Reproduktion der Gammariden aus. Basierend auf den Nominalkonzentrationen wurden folgende EC10-Werte berechnet: Anteil reproduzierender Weibchen für die 4. Brut (bei Gammaridenpaaren): 22 µg/L, Brutgröße der 4. Brut (bei Gammaridenpaaren): 11 µg/L, Anteil brütender Weibchen (Population): 212 µg/L und Anteil Juveniler (Population): 153 µg/L Bisphenol A. Die EC10-Werte basierend auf Effektivkonzentrationen für dieselben Endpunkte betragen: bei den Paaren 1,1 µg/L (reproduzierende Weibchen) und 0,5 µg/L (Brutgröße), in der Population 10 µg/L (Anteil brütender Weibchen und Anteil Juveniler). Im Fließrinnenexperiment wurde Bisphenol A zwar in höheren Konzentrationen als im Freiland vorhanden eingesetzt, die beobachteten Effekte weisen jedoch in dieselbe Richtung wie die Effekte im Freiland. Daher kann nicht ausgeschlossen werden, dass auch die Effekte im Freiland auf einer endokrinen Wirkung von Umweltchemikalien beruhen könnten. Zusätzlich wurde der Einfluss von Bisphenol A auf die Osmoregulation bei G. lacustris untersucht, wobei unterschiedliche Effekte auf die Natrium- und Calciumkonzentration, nicht jedoch auf die Osmolalität, in der Hämolymphe nachgewiesen wurden. Anlage: Rohdaten (3,87 MB)- Nutzung: Referat Informationsvermittlung der SLUB