Erweiterung Zentralklärwerk Darmstadt um Phosphor- und Spurenstoffelimination - Machbarkeitsstudie 4. Reinigungsstufe Zentralklärwerk -

Magistratsvorlage 
 
Eingang Magistrats - 
geschäftsstelle:  
31.07.2024 
an den Magistrat  
   zur Kenntnis 
   zur Beschlussfassung  
 
Beteiligt vor 
Magistratsbeschlussfassung:  
Dezernat VI an die Stadtverordnetenversammlung  
   OBW zur Befassung  
   zur Kenntnis 
   zur Beschlussfassung  
   zur abschließenden Beschluss - 
       fassung Fachausschuss  
Dezernat IV 
 
Amt: Mobilitäts- und 
Tiefbauamt   OBW bei abschl. 
Beschlussfassung Magistrat  
Behandlung in  
öffentl. Sitzung  
Ja 
 
Nein 
 
Verteiler:  
 
 
Ja 
 
Nein  
 
Vorlage-Nr. 2024/0220 
 
Magistratsbeschluss -Nr. 
  
 
Internetfähig     
 
Produkt-Nr.:  538020 
Kostenstelle:  066-140-1000 Investitionsnummer:  - 
Kostenträger:  5380-21 Sachkonto: 5110120 / 5110130  
 
Betreff: Erweiterung Zentralklärwerk Darmstadt um Phosphor - und Spurenstoffelimination  
- Machbarkeitsstudie 4. Reinigungsstufe Zentralklärwerk - 
 
Vorlage vom: 12.07.2024  
 
Beschlussvorschlag : 
 
1. Der Bericht zur Machbarkeitsstudie einer 4. Reinigungsstufe des Zentralklärwerks Darmstadt 
wird zur Kenntnis genommen. 
 
2. Vor-, Entwurfs- und Genehmigungsplanung zur 4. Reinigungsstufe sind weiter zu betreiben.  
 
3. Den weiteren Planungen ist die Variante 1 mit Zwischenhebewerk, Tuchfiltration, Ozonierung 
und Aktivkohlefilter zu Grunde zu legen.  
 
4. Um zukünftig die Verwendung von gereinigtem Abwasser als Bewässerungswasser für den 
Boden- und Beregnungsverband Weiterstad t wieder aufnehmen zu können, sind die  
Voraussetzungen für den Einbau einer Desinfektion mittels UV -Bestrahlung zu schaffen.

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5. Vordringlich ist die Planung und Realisierung der weitergehenden Phosphorelimination 
schnellstmöglich umzusetzen (Tuchfilteranlag e mit Zwischenhebewerk und 
Leitungsverbindungen).  
 
6. Nach Magistratsbeschluss kann Entega Abwasserreinigung GmbH & Co. KG die europaweite 
Ausschreibung der Planungsleistungen vorbereiten.  
 
7. Die Planungskosten werden von der Entega Abwasserreinigung GmbH & Co . KG getragen und 
stehen dort zur Verfügung. Im Vollzug des Abwasserreinigungsvertrages von 1988 übernimmt 
die Wissenschaftsstadt Darmstadt unter Berücksichtigung der Landesförderung diese Kosten.  
 
 
Anlagen: Anlage 1 Machbarkeitsstudie ZKW Auszüge  
Anlage 2 Lagepläne  
Anlage 3 ZKW Zeitplan Phosphorelimination  
Anlage 4 Brauchwassernutzung Ablauf ZKW Zusammenfassung  
 
Datenschutzrelevante Anlage:   
 
Folgekosten:    Ja    Nein 
 
Zusätzlich für alle Vorlagen aus dem Bereich des Hochbaus anzugeben:  
Klimarelevanz des Vorhabens:    
Auswirkungen auf Stadtklima:   ja  nein 
Auswirkungen auf THG -Emissionen:   gering1)  mittel/groß 2) 
Beteiligung Amt f. Klimaschutz & Klimaanpassung:   ja  nein 
Zusätzlich bei Beschlüssen zur Baufreigabe:    
Wurden Optimierungspotentiale ausgeschöpft?   ja  nein 
Falls nein, Kompensationsmaßnahmen festgelegt?   ja  nein 
1) bis 10 Tonnen Kohlendioxid-Äquivalente (CO2e) pro Jahr, 2) über 10 Tonnen CO2e pro Jahr. 
 
Beschluss des Magistrats vom

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Begründung zur Magistratsvorlage vom 12.07.2024 
 
1. Vorgaben aus der Umsetzung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie für das 
Zentralklärwerk Darmstadt  
Die Grundwasservorkommen des Hessischen Rieds versorgen zu wesentlichen Teilen das 
Rhein-Main-Gebiet mit Trinkwasser. Sowohl die Grundwasservorkommen als auch die 
Oberflächengewässer im Hessischen Ried unterliegen daher gemäß dem Bewirtschaftungplan 
Hessen 2021-2027 zur Umsetzung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie einem 
besonderen Schutzbedürfnis. In dem Maßnahmeprogramm Hessen 2015 -2021 und dem 
Folgeprogramm 2021 -2027 werden daher u.a. erhöhte Anforderungen an die Phosphor -
elimination der Klärwerke in diesem Gebiet gestellt. Bezogen auf das Zentralklärwerk 
Darmstadt werden als Zielvorgaben Gesamtphosphoreinleitungen stark begrenzt: 
Überwachungswert Gesamtphosphor in der 2 -Stunden-Mischprobe 0,40 mg/l 
Betrieblicher Monatsmittel wert Gesamtphosphor     0,20 mg/l 
 
Diese Zielwerte werden bereits seit Jahren von der Oberen Wasserbehörde beim 
Regierungspräsidium Darmstadt eingefordert.  
 
Durch fortlaufende Optimierungen, insbesondere durch eine gesteuerte Zweipunkt -
Phosphorfällung und Optimierungen an den Nachklärbecken konnte die Entega Abwasser -
reinigung GmbH & Co. KG als Betreiberin der Darmstädter Kläranlagen die Voraussetzungen 
schaffen, dass die Wissenschaftsstadt Darmstadt, Mobilitäts - und Tiefbauamt insbesondere 
den Überwachungs wert Gesamtphosphor von 2,0 mg/l sukzessive über 1,6 mg/l, 1,0 mg/l, 
0,6 mg/l auf zuletzt 0,48 mg/l freiwillig heraberklären konnte. Die Werte wurden jeweils 
gesichert eingehalten. Beim neu eingeführten betrieblichen Monatsmittelwert 
Gesamtphosphor konnten  zunächst 0,30 mg/l und seit Januar 2024 auch 0,25 mg/l als 
Maximalwerte von der Wissenschaftsstadt Darmstadt erklärt und von der Entega 
Abwasserreinigung GmbH & Co. KG eingehalten werden.  
Mit den bestehenden Anlagen des Zentralklärwerks lassen sich die Maximalkonzentrationen 
für Gesamtphosphor nicht noch weiter absenken und gesichert einhalten. Erst nach 
Verwirklichung einer weitergehenden Phosphorelimination (Tuchfiltrationsstufe) wird dies 
möglich sein.  
 
Das Regierungspräsidium Darmstadt erlies am 28.1 1.2023 einen Änderungsbescheid zur 
Einleitungserlaubnis des Zentralklärwerks Darmstadt, in dem die Einhaltung der beiden 
Zielwerte des Gesamtphosphors bis spätestens 31.12.2027 festgelegt wurde. Allerdings ist 
zur Einhaltung des betrieblichen Monatsmittelw erts Gesamtphosphor von 0,20 mg/l eine 
Tuchfiltrationsstufe erforderlich, die bei wirtschaftlicher Vorgehensweise frühestens zum 
31.12.2030 in Betrieb genommen werden kann. In einem gemeinsamen Vergleichsvorschlag 
ist eine Änderung der Einleitungserlaubnis  vorgesehen, mit dem die Einhaltung des 
betrieblichen Monatsmittelwertes Gesamtphosphor von 0,20 mg/l auf die voraussichtliche 
Inbetriebnahme der Tuchfiltration abgestimmt wird.  
 
2. Machbarkeitsstudie zur 4. Reinigungsstufe des Zentralklärwerks Darmstadt  
Bereits am 16. März 2019 wurde von der Wissenschaftsstadt Darmstadt ein Förderantrag für 
die Machbarkeitsstudie einer 4. Reinigungsstufe des Zentralklärwerkes Darmstadt gestellt, der 
aufgrund intensiver Prüfung und vielfältiger Änderungswünsche seitens der Obersten 
Wasserbehörde (Hessisches Umweltministerium) erst am 20. Mai 2022 bewilligt wurde.

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Mit der Erstellung der Studie beauftragte Entega Abwasserreinigung GmbH & Co. KG nach 
einem Ausschreibungsverfahren Weber Ingenieure GmbH, Darmstadt bzw. Hessenwasse r 
GmbH, Darmstadt für das Spurenstoffscreening auf dem Zentralklärwerk.  
 
Die Machbarkeitsstudie kommt zu dem Ergebnis, dass eine 4. Reinigungsstufe auf dem 
Gelände des Zentralklärwerks möglich ist.  
 
Als Verfahrensstufen sind zunächst unabhängig von der ei gentlichen Spurenstoffelimination 
erforderlich: 
- Zwischenhebewerk, um den Gesamtabfluss der Nachklärung zu heben und damit die 
hydraulischen Voraussetzungen für die nachfolgenden Verfahrensschritte zu schaffen  
- Tuchfiltration, um mittels feinmaschiger Tücher  möglichst viele im Gesamtabfluss 
noch vorhandenen Mikroverunreinigungen abzufiltern und in die biologische 
Klärwerksstufe zur weiteren Behandlung zurückzuführen.  
 
Mittels der Tuchfiltration wird u.a. partikulär gebundener Phosphor aus dem Abwasser 
entfernt und somit die Voraussetzungen für die oben erwähnten weitergehenden 
Anforderungen an die Phosphorelimination erfüllt. Daneben ist sie eine essentielle Vorstufe 
für die Elimination von Spurenstoffen.  
 
Für die eigentliche Spurenstoffelimination können grun dsätzlich 3 unterschiedliche Verfahren 
eingesetzt werden:  
- Variante 1: Ozonung mit nachgeschalteter Aktivkohlefiltration  
- Variante 2: Pulveraktivkohle -Kontaktverfahren  
- Variante 3: Aktivkohlefiltration  
 
Variante 1: Ozonung mit nachgeschalteter Aktivkohlefiltr ation 
Das nötige Ozon wird vor Ort aus technischem Sauerstoff oder aus trockener 
sauerstoffangereicherter Luft produziert und in Kammern des Ozonreaktors dem Abwasser 
zu dosiert.  
Der nachgeschaltete Aktivkohlefilter (Granulierte Aktivkohle - GAK) stellt die bio logisch aktive 
Nachbehandlung des ozonierten Abwassers dar. In ihm werden zuvor nicht biologisch 
behandelbare Verbindungen, die durch das Ozon aufgeschlossen wurden, biologisch 
abgebaut. 
 
Variante 2: Pulveraktivkohle -Kontaktverfahren  
An die in das Abwasser  eingebrachte pulverförmige Aktivkohle (PAK) lagern sich 
adsorbierbare Mikroverunreinigungen an. Nach der Herausnahme aus dem Abwasser wird die 
Aktivkohle in die Belebung eingebracht und letztlich über die Nachklärung entnommen und 
der Klärschlammbehandlun g und -verbrennung zugeführt.  
 
Variante 3: Aktivkohlefiltration  
Körnige oder granulierte Aktivkohle (GAK) wird in Druck - bzw. Gravitationsfiltern aus 
Edelstahl oder Beton örtlich fixiert (Festbettreaktor) und vom Abwasser durchströmt. 
Adsorbierbare Mikrove runreinigungen lagern sich an. Wenn die Beladungskapazität der 
Aktivkohle erschöpft ist muss sie durch frische, nicht beladene Aktivkohle ausgetauscht 
werden. Beladene Aktivkohle kann in der Regel thermisch regeneriert werden.  
 
Als Qualitätsanforderung an das mit einer 4. Reinigungsstufe behandelte Abwasser wurden 
vom HMUKLV 18 Leitsubstanzen vorgegeben, die zu mindestens 80 % eliminiert werden 
müssen (arithmetischer Mittelwert aller Leitsubstanzen).

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Für alle drei Verfahrenstechniken ist ein ausreichender Behandlungserfolg zu erwarten.  
Allerdings können mit aktivkohlebasierten Verfahren nur 16 von 18 Leitsubstanzen gut bis 
sehr gut eliminiert werden. Mit einer Kombination von Aktivkohleverfahren mit Ozonierung 
(Variante 1) lassen sich bessere Eliminationsr aten erreichen, da die beiden Verfahren 
unterschiedlich gut auf die verschiedenen Stoffgruppen wirken und somit sich die beiden  
Verfahren sehr gut ergänzen.  
 
Ergebnisse der Kostenschätzungen  
 
 Variante 1 
Ozonung + 
GAK-Filtration 
Variante 2 
PAK-Filtration 
Variante 3 
GAK-Filtration 
Investitionskosten  
(brutto incl. 30 % Unvorhergesehenes)  
34.600.000 € 24.000.000 € 25.100.000 € 
Betriebskosten (brutto)  1.440.000 €/a  1.250.000 €/a  1.060.000 €/a  
Jahreskosten (brutto)  3.740.000 €/a  2.790.000 €/a  2.750.000 €/a  
Mengenspezifische Kosten  1) 0,31 €/m³ 0,23 €/m³ 0,23 €/m³ 
1) Finanzierung durch Investitionsförderung des Landes, durch Mittel nach der Herstellerverantwortung für 
Humanarzneimittel und kosmetische Produkte sowie aus dem Abwassergebührenaufkommen  
(vgl. Abschnitt 4. Finanzierung)  
 
Außerdem unterscheiden sich die dre i Behandlungsmöglichkeiten auch bei betrieblichen  
Aspekten (Gefährdungen, Komplexität, Betreuungsaufwand, Rückkopplungen mit 
bestehenden Anlagensystemen) sowie bei Nachhaltigkeitsaspekten (Flächenverbrauch, 
anfallende  
Nebenprodukte, zusätzliche Klärschla mmmenge, Energieverbrauch).  
 
In einem Variantenvergleich wurden für die einzelnen Kriterien 0 bis 2 Punkte zugeordnet:  
0 Punkte  – kein Vorteil zu erwarten  
1 Punkt – Vorteil zu erwarten  
2 Punkte – deutlicher Vorteil zu erwarten  
Die Wertungen der einzelnen Aspektgruppen wurden gewichtet.  
Der Variantenvergleich berücksichtigt neben den oben genannten betrieblichen Aspekten und 
Nachhaltigkeitsaspekten auch die unterschiedlichen Zielerreichungsgrade sowie die 
Kostensituation.  
 
Zusammenfassender Variantenvergleich  
 
 Variante 1 
Ozonung + 
GAK-Filtration 
Variante 2 
PAK-Filtration 
Variante 3 
GAK-Filtration 
Reinigungseffekt (50 %)  2,0 1,0 1,0 
Betriebliche Aspekte (20 %)  0,7 0,7 1,3 
Nachhaltigkeit (15 %)  1,0 0,8 1,8 
Jahreskosten / Ökonomie (15%)  0,0 1,0 2,0 
Gesamtbewertung mit o.g. Wichtungen  1,3 0,9 1,3 
 
Unter Berücksichtigung all dieser Aspekte einschließlich der in die Bewertung eingeflossenen 
Kosten ergibt sich eine Gleichrangigkeit zwischen der Variante 1 (Ozonung mit Filtration über 
granulierter Aktivkohle) und Variante 3 (Filtration über granulierte Aktivkohle).

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Zur Umsetzung wird Variante 1 (Ozonung mit Filtration über granulierter Aktivkohle) 
empfohlen. Insbesondere wegen den deutlich besseren Eliminat ionsmöglichkeiten und den 
Anpassungsmöglichkeiten an zukünftige Reinigungsanforderungen ist diese Variante zu 
bevorzugen. Hinzu kommen die aktuell noch gegebenen Fördermöglichkeiten des Landes 
Hessens für die Investitionskosten.  
 
Der Abwasserbeirat der Ent ega Abwasserreinigung GmbH & Co. KG, bestehend aus 
ausgewiesenen Fachleuten und politischen Vertretenden, rät ebenfalls zur Umsetzung der 
Variante 1 (Ozonung mit Filtration über granulierter Aktivkohle).  Auch seitens der Oberen 
Wasserbehörde beim Regierung spräsidium Darmstadt wird die Umsetzung dieser Variante 
begrüßt. 
 
3. Verwendung von gereinigtem Abwasser als Bewässerungswasser  
Im Zentralklärwerk Darmstadt werden jährlich ca. 12 Millionen Kubikmeter Abwasser 
behandelt. Bis ins Jahr 2004 wurden davon bis zu 1 Million Kubikmeter vom Beregnungs - 
und Bodenverband Weiterstadt zur Frostschutzberegnung und zur Bewässerung von 
landwirtschaftlichen Flächen verwendet. Im Jahr 2004 wurde diese Nutzung aufgrund von 
hygienischen Bedenken des Gesundheitsamtes eingestellt.  Alle für die Entnahme und 
Weiterleitung des gereinigten Abwassers benötigten Vorrichtungen des Beregnungs - und 
Bodenverbandes sind noch vorhanden und können wieder in Betrieb genommen werden: 
Pumpwerk auf dem Gelände des Zentralklärwerks, Freispiegelkanäl e und 
Zwischenspeicherbecken.  
 
Der Wasserbedarf des Beregnungs - und Bodenverbandes beträgt etwa 400 m³/Stunde und 
entspricht dem Wasserbedarf des Betriebs in früheren Jahren. Der Kläranlagenablauf liegt 
bei i.d.R. mindestens 700 m³/Stunde. Die erforderlich e Mindesteinleitungsmenge in den 
Darmbach ist noch mit den Wasserbehörden abzustimmen. Der Beregnungs - und 
Bodenverband würde wieder jährlich etwa 1 Million Kubikmeter Wasser nutzen.  
 
Auch die Kommunalabwasserrichtlinie der EU verpflichtet die EU -Länder, die 
Wiederverwendung von Abwasser aus kommunalen Kläranlagen zu fördern, insbesondere in 
Gebieten mit Wasserknappheit. Die Europäische Kommunalabwasserrichtlinie wurde am  
10. April 2024 bereits vom Europäischen Parlament verabschiedet und bedarf nun noch d er 
Zustimmung des EU -Ministerrates sowie der Umsetzung in nationales Recht. Zu den 
konkreten Ausgestaltungen im deutschen Wasserrecht zur Wiederverwendung von 
Kläranlagenablaufwasser ist gegenwärtig noch nichts bekannt.  
 
Mit der Inbetriebnahme der 4. Reinigungsstufe wird die Qualität des gereinigten Abwassers 
erheblich verbessert und das Wasser wird für die landwirtschaftliche Weiternutzung besser 
vorbereitet: 
- Die Tuchfiltration wird zu einer gesichert feststoffarmen Wasserqualitä t und zu 
niedrigen Trübungswerten führen (Voraussetzung für eine effiziente Desinfektion).  
- Tuch- und Aktivkohlefiltration werden gemeinsam für die Einhaltung sämtlicher für 
eine landwirtschaftliche Verwendung vorgegebenen anorganischen Parameter sorgen.  
- Ozonung und Aktivkohlefiltration werden die geforderte Spurenstoffrückhaltung 
gewährleisten.  
- Die Ozonung sowie die Tuch - und Aktivkohlefiltration erzielen bereits eine Teil -
Desinfektion des zu verwendenden Wassers um etwa 4 Zehnerpotenzen, also auf ein 
Zehntausendstel des Ursprungswertes.

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Die verbleibende Keimbelastung wird allerdings immer noch etwa 10fach über den 
geforderten Grenzwerten liegen. Außerdem ist gemäß DIN 19650 „Bewässerung – 
Hygienische Belange von Bewässerungswasser“ eine Ozonung alleine nicht zur Desinfektion 
für die landwirtschaftliche Bewässerung ausreichend.  
Als nachgeschaltete Desinfektionsstufe bietet sich auch wegen der durch die 4. Reinigungs -
stufe sehr niedrigen Trübstoffkonzentrationen eine UV -Desinfektion als effektives Verfahren 
an. Eine UV-Anlage hat geringe Ab messungen und kann in ohnehin erforderliche Rohr -
leitungen oder Schächte integriert werden.  
 
Laut Studie betragen die Investitionskosten für die UV -Anlagentechnik ca. 60.000 € und 
wären vom Beregnungs - und Bodenverband zu tragen. Bei jährlich 1 Million Kub ikmeter 
landwirtschaftlich genutzten Wassers ist von ca. 50.000 €/a Betriebskosten auszugehen, 
denen Einsparungen von ca. 60.000 €/a gegenüberstehen: 20.000 €/a durch bei der Stadt 
Darmstadt entfallende Abwasserabgabe und ca. 40.000 €/a entfallende Kosten des 
Verbandes bei der Förderung von Grundwasser.  
 
Um zukünftig die Verwendung von gereinigtem Abwasser als Bewässerungswasser wieder 
aufnehmen zu können, sind für den Boden - und Beregnungsverband Weiterstadt die 
Voraussetzungen für den Einbau einer verband seigenen Desinfektion mittels UV -Bestrahlung 
zu schaffen. 
 
4. Finanzierung, Fördermittel und Herstellerbeiträge  
Zur Finanzierung der Investitionen stellt das Land Hessen Fördermittel bereit (Richtlinie zur 
Förderung von Maßnahmen, die der Umsetzung der EG -Wasserrahmenrichtlinie dienen und 
im Zusammenhang mit der Einleitung von Abwasser stehen). In Abhängigkeit von der 
kommunalen finanziellen Leistungsfähigkeit und der kommunalen Stellung im Hessischen 
Finanz- und Lastenausgleich sind gemäß den Förderrichtlinie n Investitionsförderungen zu 
erwarten: 
- für Maßnahmen zur weitergehenden Phosphorreduzierung  
(Zwischenhebewerk und Tuchfiltration)  40 bis 60 % 
- für Maßnahmen zur Spurenstoffelimination  
(Ozonung und Aktivkohlefiltration)  60 bis 80 % 
 
Betriebskosten un d Ersatzinvestitionen sind nicht förderfähig.  
 
Mit der Kommunalabwasserrichtlinie der EU (s.o.) wird u.a. auch eine erweiterte Hersteller -
verantwortung für Humanarzneimittel und kosmetische Mittel eingeführt, um die Kosten für 
die Entfernung dieser Mikroverunreinigungen aus kommunalem Abwasser zu decken.  
Mindestens 80 % der Kosten sollen von den Erzeugern getragen werden. Die Auswirkungen 
dieser noch endgültig auszugestaltenden Regelungen insbesondere auf die Betriebskosten 
der Darmstädter Spurenstoffelimination sind derzeit noch nicht absehbar.  
 
Alle nicht über Fördermittel oder Mittel nach der Herstellerverantwortung getragenen Kosten 
sind über den Abwassergebührenhaushalt zu finanzieren. Zur Deckung werden die Schmutz -
wassergebühr aber auch die Niederschlagswassergebühr für in der 4.  Reinigungsstufe  
behandeltes Niederschlagswasser erhöht werden müssen. Angaben zu den erforderlichen 
Gebührenerhöhungen lassen sich erst nach Abschluss der Entwurfsplanung mit zugehöriger 
Kostenberechnung und der Klärung von Fördermittelhöhen und Hersteller -
Finanzierungsbeiträgen treffen.

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5. Weitere Vorgehensweise  
Nach Beschluss dieser Magistratsvorlage durch de n Magistrat bereitet die Entega 
Abwasserreinigung GmbH & Co. KG die europaweite Ausschreibung der Planungsleistungen 
vor. Nach Beschluss der Vorlage durch die Stadtverordnetenversammlung folgen 
Ausschreibung, Angebotsbewertung und Vergabe der Planungsleist ungen Vorentwurfs -, 
Entwurfs- und Genehmigungsplanung für die 4. Reinigungsstufe. Wegen der gegenseitigen 
Abhängigkeiten zwischen der weitergehenden Phosphorelimination und der Spurenstoff -
elimination ist eine gemeinsame Planung beider Reinigungsprozesse w ichtig. 
 
Die Ergebnisse der Entwurfsplanung werden einschließlich der finanziellen Auswirkungen auf 
die Abwassergebühren Magistrat und Stadtverordnetenversammlung vorgelegt (Bauvorlage).  
 
Vordringlich ist die Planung und Realisierung der weitergehenden Ph osphorelimination 
schnellstmöglich umzusetzen (Tuchfilteranlage mit Zwischenhebewerk und Leitungsver -
bindungen), da nur mit diesen Anlagen die rechtswirksamen Anforderungen an die  
Gesamtphosphoreinleitungen in den Darmbach zu erfüllen sind.  
 
Die gegenwärt igen Zeitplanungen sind in Anlage 1, Abschnitt 5 (Spurenstoff -Elimination)  
sowie in Anlage 3 (zeitlich vorzuziehende Tuchfiltration) dokumentiert.  
 
Wesentliche Zwischenschritte sind:  
Ende 3. Quartal 2025  Abschluss Vorplanung  
Ende 2. Quartal 2026  Abschluss Entwurfsplanung  
Ende 4. Quartal 2026  Städtische Beschlussfassungen zur Entwurfsplanung  
Ende 4. Quartal 2029  Baubeginn 
Ende 4. Quartal 2030  Inbetriebnahme weitergehende Phosphor -Elimination 
(Tuchfiltration)  
Ende 4. Quartal 2031  Inbetriebnahme Spurenstoff -Elimination  
(Ozonung und Aktivkohle -Filtration) 
 
 
Dezernat IV               Dezernat VI 
 
 
 
i. V. Michael Kolmer                Paul Georg Wandrey  
Stadtrat               Stadtrat

SK 123.02RS 121.23DN 400 Stz  (1978) RS 117.80Ablauf zum Darmbach  DN 1600 Sb (    )Brauchwasserltg. DA ???NKB-Ablauf DN 1600 Sb (1994)DN 400 Stz  (1978)Trockenwetterltg. DN 400 St (1997)Nordwestsammler
RS 116.80RS 115.10Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1997)AblaufschachtDN 150 VA (1997)DN 150 VA (1997)DN 150 VA (1997)Trockenwetterltg. DN 400 St (1997) RS 119.89RS 119.89DN 150 VA (1997)DN 150 VA (1997)DN 400 St (1997)Abluftltg. 600x600 St (1994)Abluftltg. 600x400 St (1994)Abluftltg. 600x400 St   (1994)Abluftltg. 600x400 St (1994)Abluftltg. 600x400 St   (1994)
Trinkwasserltg. DN 150 (1984)DN 600 Sb (19--)OKR=121.97RS 116.80
Sickerschacht
KSSSH
H
H
GGGSSKHHSSSSHHHKKKHHGGKG
DN 600 Sb ( 19--)Weiter stadtBrauchwasserltg. DA 160 PE-HD (1995)
118.85Trinkwasserltg. DN 150 GGG (1991)Trinkwasserltg. DN 150 GGG (1991)Trinkwasserltg.Brauchwasserltg. DN 90 PE (1989)DN 600 Sb ( 19--)Trinkwasserltg. DN 150 PVC (1984)Trinkwasserltg.DA 160 PE-HD (1995)DN 1600 Sb 
TW DA 90 PE-HDBrauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)
RS 115.23Schlammablaufkanal DN 300   (1957)wird als Entleerungsltg. genutzt (1997)Druckltg. DA 630 erneuert in PE-HDRS 118.60DN 300 Stz  (1956)Schmutzwasserltg.DN 300 Stz (1997)Schmutzwasserltg.DN 300 Stz (1956)RS 114.87RS 120.68RS 120.64Abwasserltg. DN 150 Stz (1997)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1997)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1997)Brauchwasserltg. DN 160 PE-HD (1997)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1997)Trinkwasserltg. DA 160 PE-HD (1997)Trinkwasserltg. DA 90 PE-HD (1997)Trinkwasserltg. DA 90 PE-HD (1997)Trinkwasserltg. DA 90 PE-HD (1997)Brauchwasserltg. DA 160 PE-HD (1997)Trinkwaserltg. DA 60 (    ) RS 115.23Trinkwasserltg.DN 150 GGG (1997)BW-HY121.50BW-HY120.64BW-S120.62BW-S 120.56BW-S120.54BW-S120.57TW-S121.03Entleerungsltg. DN 900 Sb RS 114.86KS 121.46RS 121.14Nordsammler (1908)       1.00/1.50mSohle 121.41
RS 114.33RS 112.53(1992) DN 1300 SbDN 1000 Sb  (1978)DN 150 VA (1997)alter Sandfang ist abgebrochenBrauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)
Entleerungsltg. DN 600 SbRS 116.65RS 116.80RS 116.80RS 116.80RS 116.80RS 116.85DN 1600 Sb  (1997)DN 600 wird als Entleerungsltg. genutztEntleerungsltg.DN 600 St (1997)RS 114.30 RS 114.30RS 115.02Trinkwasserltg. DN    (    )Abluftltg.(1997) DN 1000 StNordwestsammlerltg. Regenwasserltg. DN 800 St (1997)Regenwasserltg. DN 800 St (1997)Regenwasserltg. DN 1000 St (1997)RS 119.89Brauchwasserltg. DA 160 PE-HD (1995)OKD=122.61
RS 113.08DN 1600 Sb (1993)Mittelsammler  DN 1400 SbAblaufkanal Darmbach     3.50m/2.30mDN 2400 SbBrauchwasserltg. DA 90 PE (1967)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1997)Trinkwasserltg. DA 160 PE-HD (1997)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1997)Trinkwasserltg. DA 160 PE-HD (1997)OKR=120.99RS 112.73RS 119.71RS 119.30OKR=119.67OKR=119.75DN 400 St (1997)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)Gasltg. HD DN 100 ST (1990)Abluftltg. DN 1100 St (1997)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1997)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1997)Brauchwasserltg. DA 160 PE-HD (1995) Brauchwasserltg.DA 90 PE-HD (1995)SK 122.17DN 100 PVCBrauchwasserltg. DA90 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1997)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD     (1995)Brauchwasserltg. DA 160 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)KS 122.97Brauchwasserltg. DA 160 PE-HD (1995)Brauchwassserltg. DA 90 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 160 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 160 PE-HD (1995)Brauchwasserltg.DA 160 PE-HD (1997)DN 125 VA (1997)DN 125 VA (1997)RS 121.00Abluftltg. DN 1000 St (1997)RA 120.40Brauchwasserltg. DA 160 PE-HD (1995)Gasltg. MD DN 200 St (    )Abluftltg. DN 1000 St (1997)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1997)KS 121.82KS 121.81KS 121.81KS 121.81KS 121.80KS 121.88KS 121.87Abluftltg. 600x600 St (1994)Abluftltg. 600x400 St (1994)Abluftltg. 600x400 St (1994)Abluftltg. 600x600 St (1994)Abluftltg. 600x400 St (1994)Abluftltg. 600x400 St   (1994)Abluftltg. 600x400 St (1994)Abluftltg. 600x400 St   (1994)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)Abluftltg. 600x600 St (1994)Abluftltg. 600x400 St (1994)Abluftltg. 600x400 St   (1994)Abluftltg. 600x600 St (1994)Abluftltg. 600x400 St (1994)Abluftltg. 600x400 St   (1994)Abluftltg. 600x400 St (1994)Abluftltg. 600x400 St   (1994)Abluftltg. 600x600 St (1994)Abluftltg. 600x400 St (1994)Abluftltg. 600x400 St   (1994)Abluftltg. DN600 St (1994)Abluftltg. DN 600 St Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)Brauchwasserltg.DA 90 PE-HD (1995)Brauchwasserltg.DA 160 PE-HD (1995)Brauchwasserltg.DA 160 PE-HD (1995)Brauchwasserltg.DA 160 PE-HD (1995)Brauchwasserltg.DA 160 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 160 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)Brauchwasserltg.DA 90 PE-HD (1995)DN 100 StzSCHRANKETrinkwasserltg. DA 160 PE-HD (1995)Brauchwassserltg. DA 90 PE-HD (1995)KS 121.79KS 121.78KS 121.79KS 121.76KS 121.76KS 121.83KS 121.81KS 121.80KS 121.79KS 121.78KS 121.82KS 121.81KS 121.82KS 121.82KS 121.80Trinkwasserltg. DA 160 PE-HD (1995)RA 120.40RA 120.40Druckluftltg.DN 600 St(1994)zur BelebungDruckluftltg.DN 600 St(1994)zur BelebungDruckluftltg.DN 600 St(1994)zur BelebungTrinkwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)Trinkwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)Trinkwasserltg. DA 160 PE-HD (1995)DN 1600 Sb  47.47m  (1995)
120.92GGGGGGH
SHSHSHBRAUCHWASSERLTG. DA 90 PE-HDBrauchwasserltg. DA 90 PE-HD(1995)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)Brauchwasserltg.DA 160 PE-HD (1995)BRAUCHWASSERLTG.Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (    )
GASLEITUNGTRINKWASSERLTG. DN 150 GGG (    )TRINKWASSERLTG.OKR=119.30NKB-Ablauf DN 1600 Sb (1994)Schmutzwasserltg. DN 150  17.00mBrauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1996)RS 117.40Brauchwasserltg. DA 160 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)DA 160 PE-HDDA 90DA 90 Brauchwasserltg.DA 160 PE-HD (1995)DA 90 PE-HDBrauchwasserltg. DA 160 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)DA 400 PE-HD aus BIO-PKlarwasserzulaufltg. DN 300 St (1995)KlarwasserleitungDN 300 St (1995)Abluftltg. DN 250 (1995)       RA=119.00Abluftltg.DN 250 (1995)2 Dosierltg. RA 120.08Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)Trinkwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)KS 121.77KS 121.71KS 121.37KS 120.06Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1996)Brauchwasserltg.DA 90 PE-HD (1996)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1996)
OKD 122.21SK 122.49BW-HYgenaue Lage nicht bekanntAbluftltg. DN 200genaue Lage nicht bekanntW
WWW
W
WWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWW
WWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWW
W
WW
WWWW
WWWWWWWWWWWWWW
WGasregel-stationMSR Werkstattabgebrochen
Dosierltg.122.00 UK 121.20122.00 UK 121.20122.00 UK 121.20OK 122.00 UK 121.20OK 122.35 UK 121.35UK 80 cm TiefOK 122.00 UK 121.20OK 122.00 UK 121.20OK 122.35 UK 121.35UK 80 cm TiefOK 122.00 UK 121.20OK ???   UK ???OKR 120.93OKR 120.84OKR 121.38OKR 121.09OKR 121.34OKR 121.11OKR 121.38OKR 121.24OKR 121.38Gasltg. HD DN 100 ST PN 70 ( 1990 )Trinkwasserltg. DN 150 GGG (1990)TRINKWASSERLTG. DN 150 GGG (1990)Trinkwasserltg. DN 150 GGG (1990)Gasltg. HD DN 100 ST PN 70 (1990) Trinkwasserltg. DN 150 GGG (1990)Gasltg. HD DN 100 St  PN 70 (1990)Trinkwasserltg. DN 150 GGG (1990)Gasltg. HD DN 100 St  PN 70 (1990)TRINKWASSERLTG. DN 150 GGG (1990)Gasltg. HD DN 100 St  PN 70 (1990)Gasltg. HD DN 100 ST PN 70 ( 1990 )
schlamm- pumpwerk ca. bis 1,00munter abgebrochenLuftleitung (1974) DN 90genaue Lage nicht bekannt MA  150  PMA  150  X   TOTMA  150  PMA  150  X   TOT3 RY 1503  RYMA  150  X   TOTMA  150  X   TOTMA  150  P 3RY 14MDA 90 PE-HDWWWW20KV-Kabel20KV-Kabel20KV-Kabel RY140 FLEX(frei)20KV-Kabel20KV-Kabel in Leerrohr DN150TW 2"PE-HDca.85cm Tiefe1Kabel 5x61Kabel Erdung 1x101 TelefonkabelMess-schrankHeizleitung stillgelegtTrinkwasser stillgelegtDA602xHeizleitung
S 115,33
101
40357111abgebrochenMaschinenhaus2DARMBACHSchieber-schachtKanalsedimente-BunkerPumpwerkNordwest-SammlerBetriebswasser-versorgungVersorgungskanalZulaufschachtBelebungIDM-SchachtIDM-SchachtIDM-Schacht
WohnhausabgebrochenRegenbecken 5.1Regenbecken 4.2Regenbecken 4.1Regenbecken 3.2Regenbecken 3.1Regenbecken 5.2Brauchwasserltg. DA 160 PE-HD (    )Fahrzeug-halle
x = 3473235.62y = 5528439.04x = 347 3233.86y = 5528 437.66
x = 3473191.3y = 5527738.54x = 347 3190.24y = 5527 738.56
x = 347 3377.93y = 5528 276.58x = 347 3376.26y = 5528 277.13
+121.67zur Schlammtrocknung DN150von FB1 zum Kiesfilter DN200Gaseinpressung DN100Saugltg. Gaseinpressung DN125Gasleitungen (Lage aus Bestand 1993)DN125DN150BetriebRegenwasserltg. DN600 St (2015)
DosierleitungEisenDosierleitungEisen3
abgebrochen 2016Mittelbauwerkabgebrochen 2016abgebrochen 2016Mittelbauwerkabgebrochen 2016
DN1400-SB-145,87m-KM-5,43 o/oo20Stg.18/27VORSTTrinkwasserltg. VWN DN 100 GGRegenwasserltg.DN 1200 Sb (1984)KG DN250 eingezogen (2017)DN1200 DN 600 wird als Entleerungsltg. genutztInliner eingebaut 2018Entleerungsltg.DN 600 St (1997)Inliner eingebaut 2018WR= 9.95NKB-Ablauf DN 1600 Sb 55.06m (1994)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (2002)Maschinenhaus2DARMBACH
Schlammwasserltg.
 - - O r t - -- - X X . X X . 2 0 X X -- - O r t - -- - X X . X X . 2 0 X X -- - K u n d e n  Z e i l e  1 - -- - K u n d e n  Z e i l e  2 - -E n t w u r f s p l a n u n gM  1 :M  1 :M  1 :X X XX X XX XX XX XStand: XX.XX.20XX

NKB-Ablauf DN 1600 Sb (1994)DN 150 VA (1997)DN 150 VA (1997)DN 150 VA (1997) RS 119.89RS 119.89DN 150 VA (1997)DN 150 VA (1997)
Abluftltg. 600x400 St (1994)Abluftltg. 600x400 St   (1994)
HH
H
GGGSSKHHKK
DN 150 VA (1997)Nordwestsammlerltg. Regenwasserltg. DN 800 St (1997) Regenwasserltg. DN 800 St (1997)Regenwasserltg. DN 1000 St (1997)RS 119.89OKD=122.61RS 119.30DN 400 St (1997)SK 122.17
Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1997)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD     (1995)
Brauchwasserltg. DA 160 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995) Brauchwassserltg. DA 90 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 160 PE-HD (1995) Brauchwasserltg.DA 160 PE-HD (1997)
RA 120.40Brauchwasserltg. DA 160 PE-HD (1995)
Gasltg. MD DN 200 St (    )
Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)KS 121.81KS 121.80Abluftltg. 600x400 St (1994)Abluftltg. 600x400 St   (1994) Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)
Abluftltg. 600x400 St (1994)Abluftltg. 600x400 St   (1994)Brauchwasserltg.DA 90 PE-HD (1995) Brauchwassserltg. DA 90 PE-HD (1995)
KS 121.80KS 121.79KS 121.78KS 121.82KS 121.80RA 120.40RA 120.40Druckluftltg.DN 600 St(1994)zur BelebungDruckluftltg.DN 600 St(1994)zur BelebungDruckluftltg.DN 600 St(1994)zur Belebung
H
NKB-Ablauf DN 1600 Sb (1994)Schmutzwasserltg. DN 150  17.00mBrauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)DA 160 PE-HDDA 90DA 90 
DA 90 PE-HD
Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)Trinkwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)KS 121.77KS 121.71
BW-HY WWWWWWWWWWW
WWWWW
W
WWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWW
WWW
122.00 UK 121.20122.00 UK 121.20122.00 UK 121.20OK 122.00 UK 121.20OK 122.35 UK 121.35UK 80 cm TiefOK 122.00 UK 121.20OK 122.00 UK 121.20OKR 121.09OKR 121.34OKR 121.11OKR 121.38OKR 121.24Trinkwasserltg. DN 150 GGG (1990)Gasltg. HD DN 100 St  PN 70 (1990) Trinkwasserltg. DN 150 GGG (1990)Gasltg. HD DN 100 St  PN 70 (1990)TW 2"PE-HDca.85cm Tiefe1Kabel 5x61Kabel Erdung 1x101 Telefonkabel DA60571
Versorgungskanal
DosierleitungEisen3
20Stg.18/27VORSTNKB-Ablauf DN 1600 Sb 55.06m (1994)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (2002)Schlammwasserltg.
 - - X X . X X . 2 0 X X -- - X X . X X . 2 0 X X -- - K u n d e n  Z e i l e  1 - -- - K u n d e n  Z e i l e  2 - -E n t w u r f s p l a n u n gM  1 :M  1 :M  1 :Stand: XX.XX.20XX

NKB-Ablauf DN 1600 Sb (1994)DN 150 VA (1997)DN 150 VA (1997)DN 150 VA (1997) RS 119.89RS 119.89DN 150 VA (1997)DN 150 VA (1997)
Abluftltg. 600x400 St (1994)Abluftltg. 600x400 St   (1994)
HH
H
GGGSSKHHKK
DN 150 VA (1997)Nordwestsammlerltg. Regenwasserltg. DN 800 St (1997) Regenwasserltg. DN 800 St (1997)Regenwasserltg. DN 1000 St (1997)RS 119.89OKD=122.61RS 119.30DN 400 St (1997)SK 122.17
Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1997)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD     (1995)
Brauchwasserltg. DA 160 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995) Brauchwassserltg. DA 90 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 160 PE-HD (1995) Brauchwasserltg.DA 160 PE-HD (1997)
RA 120.40Brauchwasserltg. DA 160 PE-HD (1995)
Gasltg. MD DN 200 St (    )
Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)KS 121.81KS 121.80Abluftltg. 600x400 St (1994)Abluftltg. 600x400 St   (1994) Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)
Abluftltg. 600x400 St (1994)Abluftltg. 600x400 St   (1994)Brauchwasserltg.DA 90 PE-HD (1995) Brauchwassserltg. DA 90 PE-HD (1995)
KS 121.80KS 121.79KS 121.78KS 121.82KS 121.80RA 120.40RA 120.40Druckluftltg.DN 600 St(1994)zur BelebungDruckluftltg.DN 600 St(1994)zur BelebungDruckluftltg.DN 600 St(1994)zur Belebung
H
NKB-Ablauf DN 1600 Sb (1994)Schmutzwasserltg. DN 150  17.00mBrauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)DA 160 PE-HDDA 90DA 90 
DA 90 PE-HD
Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)Trinkwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)KS 121.77KS 121.71
BW-HY WWWWWWWWWWW
WWWWW
W
WWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWW
WWW
122.00 UK 121.20122.00 UK 121.20122.00 UK 121.20OK 122.00 UK 121.20OK 122.35 UK 121.35UK 80 cm TiefOK 122.00 UK 121.20OK 122.00 UK 121.20OKR 121.09OKR 121.34OKR 121.11OKR 121.38OKR 121.24Trinkwasserltg. DN 150 GGG (1990)Gasltg. HD DN 100 St  PN 70 (1990) Trinkwasserltg. DN 150 GGG (1990)Gasltg. HD DN 100 St  PN 70 (1990)TW 2"PE-HDca.85cm Tiefe1Kabel 5x61Kabel Erdung 1x101 Telefonkabel DA60571
Versorgungskanal
DosierleitungEisen3
20Stg.18/27VORSTNKB-Ablauf DN 1600 Sb 55.06m (1994)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (2002)Schlammwasserltg.
 - - X X . X X . 2 0 X X -- - X X . X X . 2 0 X X -- - K u n d e n  Z e i l e  1 - -- - K u n d e n  Z e i l e  2 - -E n t w u r f s p l a n u n gM  1 :M  1 :M  1 :Stand: XX.XX.20XX

NKB-Ablauf DN 1600 Sb (1994)DN 150 VA (1997)DN 150 VA (1997)DN 150 VA (1997) RS 119.89RS 119.89DN 150 VA (1997)DN 150 VA (1997)
Abluftltg. 600x400 St (1994)Abluftltg. 600x400 St   (1994)
HH
H
GGGSSKHHKK
DN 150 VA (1997)Nordwestsammlerltg. Regenwasserltg. DN 800 St (1997) Regenwasserltg. DN 800 St (1997)Regenwasserltg. DN 1000 St (1997)RS 119.89OKD=122.61RS 119.30DN 400 St (1997)SK 122.17
Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1997)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD     (1995)
Brauchwasserltg. DA 160 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995) Brauchwassserltg. DA 90 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 160 PE-HD (1995) Brauchwasserltg.DA 160 PE-HD (1997)
RA 120.40Brauchwasserltg. DA 160 PE-HD (1995)
Gasltg. MD DN 200 St (    )
Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)KS 121.81KS 121.80Abluftltg. 600x400 St (1994)Abluftltg. 600x400 St   (1994) Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)
Abluftltg. 600x400 St (1994)Abluftltg. 600x400 St   (1994)Brauchwasserltg.DA 90 PE-HD (1995) Brauchwassserltg. DA 90 PE-HD (1995)
KS 121.80KS 121.79KS 121.78KS 121.82KS 121.80RA 120.40RA 120.40Druckluftltg.DN 600 St(1994)zur BelebungDruckluftltg.DN 600 St(1994)zur BelebungDruckluftltg.DN 600 St(1994)zur Belebung
H
NKB-Ablauf DN 1600 Sb (1994)Schmutzwasserltg. DN 150  17.00mBrauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)DA 160 PE-HDDA 90DA 90 
DA 90 PE-HD
Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)Trinkwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (1995)KS 121.77KS 121.71
BW-HY WWWWWWWWWWW
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122.00 UK 121.20122.00 UK 121.20122.00 UK 121.20OK 122.00 UK 121.20OK 122.35 UK 121.35UK 80 cm TiefOK 122.00 UK 121.20OK 122.00 UK 121.20OKR 121.09OKR 121.34OKR 121.11OKR 121.38OKR 121.24Trinkwasserltg. DN 150 GGG (1990)Gasltg. HD DN 100 St  PN 70 (1990) Trinkwasserltg. DN 150 GGG (1990)Gasltg. HD DN 100 St  PN 70 (1990)TW 2"PE-HDca.85cm Tiefe1Kabel 5x61Kabel Erdung 1x101 Telefonkabel DA60571
Versorgungskanal
DosierleitungEisen3
20Stg.18/27VORSTNKB-Ablauf DN 1600 Sb 55.06m (1994)Brauchwasserltg. DA 90 PE-HD (2002)Schlammwasserltg.
 - - X X . X X . 2 0 X X -- - X X . X X . 2 0 X X -- - K u n d e n  Z e i l e  1 - -- - K u n d e n  Z e i l e  2 - -E n t w u r f s p l a n u n gM  1 :M  1 :M  1 :Stand: XX.XX.20XX

Punkt 26: Erweiterung Zentralklärwerk Darmstadt um Phosphor- und 
Spurenstoffelimination 
- Machbarkeitsstudie 4. Reinigungsstufe Zentralklärwerk - 
 (V-Nr. 2024/0220) 
 
Der Haupt- und Finanzausschuss empfiehlt der Stadtverordnetenversammlung 
einstimmig, der Vorlage zuzustimmen.

Weber- Ingenieure | ZKW Darmstadt  Studie Brauchwassernutzung 4. Reinigungsstufe Seite 54 von 55  
9 ZUSAMMENFASSUNG Durch die neue EU-Wasserwiederverwendungsverordnung wurden erstmals gesetzliche Rah-menbedingungen für eine Wiederverwendung von Abwasser für die landwirtschaftliche Bewäs-serung geschaffen. Obwohl in dieser Verordnung Mindestanforderungen definiert werden, sind dies nicht die einzige Anforderungen, die an eine derartige Nutzung zu stellen sind. Es werden diverse andere geltende Regelungen tangiert, z.B. die Oberflächengewässerverordnung, die Bundesbodenschutzverordnung oder die Grundwasserverordnung. Des Weiteren bestehen be-reits nationale und internationale Normen und Richtlinien für eine solche Verwendung. Deshalb wurde durch eine LAWA-ad hoc AG/KG in einem Bericht definiert, welche Anforderungen für sol-che Nutzungen in Deutschland zu stellen sind. Nach diesem Bericht sind einige weitergehenden Anforderungen zu stellen, die in neuen gesetzlichen Regelungen zu definieren sind. Zum aktuel-len Zeitpunkt können daher die gesamten Anforderungen, die in Zukunft an eine solche Nutzung zu stellen sind, nur aufgrund der aktuell bereits geltenden Regelungen in Verbindungen mit den geforderten Verschärfungen und Anpassungen für eine solchen Nutzung in Deutschland bewertet werden. Deshalb ergeht die Aussage über die Machbarkeit der Verwendung des Ablaufs aus der vierten Reinigungsstufe unter Vorbehalt der weiteren gesetzlichen Anforderungen und Festlegun-gen und lediglich aufgrund der aktuell zur Verfügung stehenden und geltenden Regelungen und Empfehlungen.   Aufgrund der Komplexität der geltenden gesetzlichen Regelungen und Anforderungen, ist auf die bevorstehende Veröffentlichung der Merkblätter M1200-1 bis -3 zu verweisen. Diese werden die geltenden Anforderungen für eine Umsetzung der landwirtschaftlichen Bewässerung mit aufbe-reitetem Abwasser zusammenfassen.   Nach Betrachtung dieser Anforderungen für eine Nutzung des Ablaufs der vierten Reinigungs-stufe des ZKW Darmstadt zur landwirtschaftlichen Bewässerung lässt sich sagen, dass eine wirt-schaftliche Machbarkeit gegeben ist. Der Ablauf der geplanten vierten Reinigungsstufe besitzt bereits sehr gute Ablaufwerte als Ausgangsbasis für eine Verwendung zur landwirtschaftlichen Bewässerung. Zwar muss dieses Wasser noch weiter aufbereitet werden, allerdings genügt eine UV-Desinfektion als nachgeschaltetes Aufbereitungsverfahren zur Erfüllung der aktuell anzuset-zenden Anforderungen. Dieses Verfahren zeichnet sich durch geringe Kosten und Komplexität aus. Außerdem liegen langjährige Erfahrungen und zahlreiche Referenzanlagen mit diesem Ver-fahren vor. Deshalb wird die UV-Desinfektion als Vorzugsvariante für die nachgeschaltete Ab-wasserdesinfektion zur Aufbereitung bestimmt.  Durch die Aufbereitung mittels der UV-Desinfektion und der Verwendung des aufbereiteten Ab-wassers zur landwirtschaftlichen Bewässerung könnten ca. 0,06 werden. Diese Kosteneinsparung setzt sich zusammen aus dem Entfallen der Abwasserabgabe m Gebiet der 5 die UV-Desinfektion. Es ist deshalb davon auszugehen, dass eine solche Nutzung des Ablaufs wirtschaftlich machbar ist.

Weber- Ingenieure | ZKW Darmstadt  Studie Brauchwassernutzung 4. Reinigungsstufe Seite 55 von 55  
Neben dem wichtigen Aspekt der Wirtschaftlichkeit, ist auch die Nachhaltigkeit hervorzuheben. Durch die Wiederverwendung des aufbereiteten Abwassers werden die Grundwasserressourcen geschont. Es werden die vorhandenen Ressourcen optimierter genutzt, was dazu beiträgt, eine nachhaltigere Umgang mit den natürlichen Ressourcen zu verwirklichen.  Der aktuelle Wasserbedarf des BBV Weiterstadts kann mit einer ausreichend großen Aufberei-tungsanlage vollständig gedeckt werden. Die Ablaufmengen des ZKW sind groß genug, um zu fast jedem Zeitpunkt in den relevanten Monaten genug Mengen für die Frostschutzberegnung und den Ausgleich von Wassermangel zur Verfügung zu stellen. Lediglich der unterschiedliche zeitliche Anfall des Wasserbedarfs und des eher konstanten Ablauf des ZKW bedingen noch einen Ausgleich von eventuell auftretenden Spitzenverbräuchen. Das Speicherbecken des BBV verbessert dabei die mögliche Pufferung des Verbrauchs.  Zu beachten ist allerdings, dass zwar theoretisch der gesamte Wasserbedarf des BBV gedeckt werden könnte, das aufbereitete Abwasser, wie bereits in Abschnitt 3.2.1, aber nach den Forde-rungen der LAWA-KG nicht für die Bewässerung von roh verzehrten Nahrungsmittelpflanzen ein-gesetzt werden dürfte. Somit könnte aktuell lediglich ein gewisser Teil des Bedarfs der BBV mit diesem Wasser gedeckt werden. Möglich ist auch eine Umstellung der Anbauprodukte auf weni-ger kritische Nahrungsmittelpflanzen. Eine genauere Einschätzung, welche Pflanzen bewässert werden dürfen, ist nach Veröffentlichung der DWA-Merkblätter und nach Rücksprache mit der zuständigen Behörde im Prozess der Aufbringungsgenehmigung abzustimmen.  Da die Verwendung des Grundwassers zur Bewässerung einer wasserrechtlichen Erlaubnis be-darf, die nach einigen Jahren erneut verlängert werden muss, ist es möglich, dass die erlaubte Mengen von der Behörde reduziert wird, sodass auf alternative Versorgungspfade, wie aufberei-tetes Abwasser, zurückgegriffen werden muss, um die Versorgung aufrechtzuerhalten. Dies ist ein weiteres Argument zur Umsetzung einer Versorgung mit aufbereitetem Abwasser.  Wichtig zu erwähnen ist, dass es sich bei den angesetzten Reduktionsraten und Auslegungswer-ten der Aufbereitungsverfahren nur um Orientierungswerte aus Studien und Versuchen handelt. Konkrete Vorhaben bedürfen einer sorgfältigen Pilotierung, um belastbare Planungsdaten zu er-halten. Da für die finale Bewertung der nachgeschaltete Aufbereitung des Wassers der Ablauf der vierten Reinigungsstufe vorliegen muss, ist eine erste Pilotanlage erst nach Fertigstellung der vierten Reinigungsstufe einzuplanen. Erst dann liegen belastbare Ergebnisse zur Qualität des Ablaufs vor. Gerade Synergieeffekte, die neben der eigentlichen Spurenstoffelimination, ablau-fen, wie die Desinfektion durch Filtration und Ozonung, können erst dann final beurteilt werden.

Punkt 9: Erweiterung Zentralklärwerk Darmstadt um Phosphor- und 
Spurenstoffelimination 
- Machbarkeitsstudie 4. Reinigungsstufe Zentralklärwerk - 
 (V-Nr. 2024/0220) 
 
Einstimmig empfiehlt der Ausschuss für Mobilität, Bürgerservice, 
Ordnungswesen, Brand-, Katastrophenschutz und Rettungswesen der 
Stadtverordnetenversammlung, der Vorlage zuzustimmen.

- 2 - 
 
 
Magistratsvorlage 
 
Eingang Magistrats - 
geschäftsstelle:  
31.07.2024 
an den Magistrat  
   zur Kenntnis 
   zur Beschlussfassung  
 
Beteiligt vor 
Magistratsbeschlussfassung:  
Dezernat VI an die Stadtverordnetenversammlung  
   OBW zur Befassung  
   zur Kenntnis 
   zur Beschlussfassung  
   zur abschließenden Beschluss - 
       fassung Fachausschuss  
Dezernat IV 
 
Amt: Mobilitäts - und 
Tiefbauamt   OBW bei abschl. 
Beschlussfassung Magistrat  
Behandlung in  
öffentl. Sitzung  
Ja 
 
Nein 
 
Verteiler: 
IV 
VI 66 
 
Stvv 
 
 
 
Ja 
 
Nein  
 
Vorlage-Nr. 2024/0220 
 
Magistratsbeschluss -Nr. 
266 
 
Internetfähig     
 
Produkt-Nr.:  538020 
Kostenstelle:  066-140-1000 Investitionsnummer:  - 
Kostenträger:  5380-21 Sachkonto: 5110120 / 5110130  
 
Betreff: Erweiterung Zentralklärwerk Darmstadt um Phosphor - und Spurenstoffelimination  
- Machbarkeitsstudie 4. Reinigungsstufe Zentralklärwerk - 
 
Vorlage vom: 12.07.2024  
 
Beschlussvorschlag : 
1. Der Bericht zur Machbarkeitsstudie einer 4. Reinigungsstufe des Zentralklärwerks Darmstadt 
wird zur Kenntnis genommen.  
 
2. Vor-, Entwurfs- und Genehmigungsplanung zur 4. Reinigungsstufe sind weiter zu betreiben.  
 
3. Den weiteren Planungen ist die Variante 1 mit Zwischenhebewerk, Tuchfiltration, Ozonierung 
und Aktivkohlefilter zu Grunde zu legen.  
 
4. Um zukünftig die Verwendung von gereinigtem Abwasser als Bewässerungswasser für den 
Boden- und Beregnungsverband Weiterstad t wieder aufnehmen zu können, sind die  
Voraussetzungen für den Einbau einer Desinfektion mittels UV -Bestrahlung zu schaffen.

- 3 - 
 
5. Vordringlich ist die Planung und Realisierung der weitergehenden Phosphorelimination 
schnellstmöglich umzusetzen (Tuchfilteranlag e mit Zwischenhebewerk und 
Leitungsverbindungen).  
 
6. Nach Magistratsbeschluss kann Entega Abwasserreinigung GmbH & Co. KG die europaweite 
Ausschreibung der Planungsleistungen vorbereiten.  
 
7. Die Planungskosten werden von der Entega Abwasserreinigung GmbH & Co . KG getragen und 
stehen dort zur Verfügung. Im Vollzug des Abwasserreinigungsvertrages von 1988 übernimmt 
die Wissenschaftsstadt Darmstadt unter Berücksichtigung der Landesförderung diese Kosten.  
 
 
Anlagen: Anlage 1 Machbarkeitsstudie ZKW Auszüge  
Anlage 2 Lagepläne  
Anlage 3 ZKW Zeitplan Phosphorelimination  
Anlage 4 Brauchwassernutzung Ablauf ZKW Zusammenfassung  
 
Datenschutzrelevante Anlage:   
 
Folgekosten:    Ja    Nein 
 
Zusätzlich für alle Vorlagen aus dem Bereich des Hochbaus anzugeben:  
Klimarelevanz des Vorhabens:     
Auswirkungen auf Stadtklima:   ja  nein 
Auswirkungen auf THG -Emissionen:   gering1)  mittel/groß 2) 
Beteiligung Amt f. Klimaschutz & Klimaanpassung:   ja  nein 
Zusätzlich bei Beschlüssen zur Baufreigabe:    
Wurden Optimierungspotentiale ausgeschöpft?   ja  nein 
Falls nein, Kompensationsmaßnahmen festgelegt?   ja  nein 
1) bis 10 Tonnen Kohlendioxid-Äquivalente (CO2e) pro Jahr, 2) über 10 Tonnen CO2e pro Jahr. 
 
Beschluss des Magistrats vom 14.08.2024 
 
Der Vorlage wird zugestimmt.

- 4 - 
Begründung zur Magistratsvorlage vom 12.07.2024  
 
1. Vorgaben aus der Umsetzung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie für das 
Zentralklärwerk Darmstadt  
Die Grundwasservorkommen des Hessischen Rieds vers orgen zu wesentlichen Teilen das 
Rhein-Main-Gebiet mit Trinkwasser. Sowohl die Grundwasservorkommen als auch die 
Oberflächengewässer im Hessischen Ried unterliegen daher gemäß dem Bewirtschaftungplan  
Hessen 2021-2027 zur Umsetzung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie einem 
besonderen Schutzbedürfnis. In dem Maßnahmeprogramm Hessen 2015 -2021 und dem 
Folgeprogramm 2021 -2027 werden daher u.a. erhöhte Anforderungen an die Phosphor -
elimination der Klärw erke in diesem Gebiet gestellt. Bezogen auf das Zentralklärwerk 
Darmstadt werden als Zielvorgaben Gesamtphosphoreinleitungen stark begrenzt: 
Überwachungswert Gesamtphosphor in der 2 -Stunden-Mischprobe 0,40 mg/l 
Betrieblicher Monatsmittelwert Gesamtphosphor     0,20 mg/l 
 
Diese Zielwerte werden bereits seit Jahren von der Oberen Wasserbehörde beim 
Regierungspräsidium Darmstadt eingefordert.  
 
Durch fortlaufende Optimierungen, insbesondere durch eine gesteuerte Zweipunkt -
Phosphorfällung und Optimierungen an den Nachklärbecke n konnte die Entega Abwasser -
reinigung GmbH & Co. KG als Betreiberin der Darmstädter Kläranlagen die Voraussetzungen 
schaffen, dass die Wissenschaftsstadt Darmstadt, Mobilitäts - und Tiefbauamt insbesondere 
den Überwachungswert Gesamtphosphor von 2,0 mg/l s ukzessive über 1,6 mg/l, 1,0 mg/l, 
0,6 mg/l auf zuletzt 0,48 mg/l freiwillig heraberklären konnte. Die Werte wurden jeweils 
gesichert eingehalten. Beim neu eingeführten betrieblichen Monatsmittelwert 
Gesamtphosphor konnten zunächst 0,30 mg/l und seit Janua r 2024 auch 0,25 mg/l als 
Maximalwerte von der Wissenschaftsstadt Darmstadt erklärt und von der Entega 
Abwasserreinigung GmbH & Co. KG eingehalten werden.  
Mit den bestehenden Anlagen des Zentralklärwerks lassen sich die Maximalkonzentrationen 
für Gesamtphosphor nicht noch weiter absenken und gesichert einhalten. Erst nach 
Verwirklichung einer weitergehenden Phosphorelimination (Tuchfiltrationsstufe) wird dies 
möglich sein.  
 
Das Regierungspräsidium Darmstadt erlies am 28.11.2023 einen Änderungsbescheid zur 
Einleitungserlaubnis des Zentralklärwerks Darmstadt, in dem die Einhaltung der beiden 
Zielwerte des Gesamtphosphors bis spätestens 31.12.2027 festgelegt wurde. Allerdings ist 
zur Einhaltung des betrieblichen Monatsmittelwerts Gesamtphosphor von 0,20 mg/l ei ne 
Tuchfiltrationsstufe erforderlich, die bei wirtschaftlicher Vorgehensweise frühestens zum 
31.12.2030 in Betrieb genommen werden kann. In einem gemeinsamen Vergleichsvorschlag 
ist eine Änderung der Einleitungserlaubnis vorgesehen, mit dem die Einhaltung des 
betrieblichen Monatsmittelwertes Gesamtphosphor von 0,20 mg/l auf die voraussichtliche 
Inbetriebnahme der Tuchfiltration abgestimmt wird.  
 
2. Machbarkeitsstudie zur 4. Reinigungsstufe des Zentralklärwerks Darmstadt  
Bereits am 16. März 2019 wurde von der W issenschaftsstadt Darmstadt ein Förderantrag für 
die Machbarkeitsstudie einer 4. Reinigungsstufe des Zentralklärwerkes Darmstadt gestellt, der 
aufgrund intensiver Prüfung und vielfältiger Änderungswünsche seitens der Obersten 
Wasserbehörde (Hessisches Umweltministerium) erst am 20. Mai 2022 bewilligt wurde.

- 5 - 
Mit der Erstellung der Studie beauftragte Entega Abwasserreinigung GmbH & Co. KG nach 
einem Ausschreibungsverfahren Weber Ingenieure GmbH, Darmstadt bzw. Hessenwasser 
GmbH, Darmstadt für das Spurenstoffscreening auf dem Zentralklärwerk.  
 
Die Machbarkeitsstudie kommt zu dem Ergebnis, dass eine 4. Reinigungsstufe auf dem 
Gelände des Zentralklärwerks möglich ist.  
 
Als Verfahrensstufen sind zunächst unabhängig von der eigentlichen Spurenstoffelimination 
erforderlich: 
- Zwischenhebewerk, um den Gesamtabfluss der Nachklärung zu heben und damit die 
hydraulischen Voraussetzungen für die nachfolgenden Verfahrensschritte zu schaffen  
- Tuchfiltration, um mittels feinmaschiger Tücher möglichst viele im Gesamtabfluss 
noch vorhandenen Mikroverunreinigungen abzufiltern und in die biologische 
Klärwerksstufe zur weiteren Behandlung zurückzuführen.  
 
Mittels der Tuchfiltration wird u.a. partikulär gebundener Phosphor aus dem Abwasser 
entfernt und somit die Voraussetzungen für die oben erwähnten weitergehenden 
Anforderungen an die Phosphorelimination erfüllt. Daneben ist sie eine essentielle Vorstufe 
für die Elimination von Spurenstoffen.  
 
Für die eigentliche Spurenstoffelimination können grundsätzlich 3 unterschiedliche Verfahr en 
eingesetzt werden:  
- Variante 1: Ozonung mit nachgeschalteter Aktivkohlefiltration  
- Variante 2: Pulveraktivkohle -Kontaktverfahren  
- Variante 3: Aktivkohlefiltration  
 
Variante 1: Ozonung mit nachgeschalteter Aktivkohlefiltration  
Das nötige Ozon wird vor Ort aus technischem Sauerstoff oder aus trockener 
sauerstoffangereicherter Luft produziert und in Kammern des Ozonreaktors dem Abwasser 
zu dosiert.  
Der nachgeschaltete Aktivkohlefilter (Granulierte Aktivkohle - GAK) stellt die bio logisch aktive 
Nachbehandlung des ozonierten Abwassers dar. In ihm werden zuvor nicht biologisch 
behandelbare Verbindungen, die durch das Ozon aufgeschlossen wurden, biologisch 
abgebaut. 
 
Variante 2: Pulveraktivkohle -Kontaktverfahren  
An die in das Abwasser  eingebrachte pulverförmige Aktivkohle (PAK) lagern sich 
adsorbierbare Mikroverunreinigungen an. Nach der Herausnahme aus dem Abwasser wird die 
Aktivkohle in die Belebung eingebracht und letztlich über die Nachklärung entnommen und 
der Klärschlammbehandlun g und -verbrennung zugeführt.  
 
Variante 3: Aktivkohlefiltration  
Körnige oder granulierte Aktivkohle (GAK) wird in Druck - bzw. Gravitationsfiltern aus 
Edelstahl oder Beton örtlich fixiert (Festbettreaktor) und vom Abwasser durchströmt. 
Adsorbierbare Mikrove runreinigungen lagern sich an. Wenn die Beladungskapazität der 
Aktivkohle erschöpft ist muss sie durch frische, nicht beladene Aktivkohle ausgetauscht 
werden. Beladene Aktivkohle kann in der Regel thermisch regeneriert werden.

- 6 - 
Als Qualitätsanforderung an das mit einer 4. Reinigungsstufe behandelte Abwasser wurden 
vom HMUKLV 18 Leitsubstanzen vorgegeben, die zu mindestens 80 % eliminiert werden 
müssen (arithmetischer Mittelwert aller Leitsubstanzen).  
 
Für alle drei Verfahrenstechniken ist ein ausreichender Behandlungserfolg zu erwarten.  
Allerdings können mit aktivkohlebasierten Verfahren nur 16 von 18 Leitsubstanzen gut bis 
sehr gut eliminiert werden. Mit einer Kombination von Aktivkohleverfahren mit Ozonierung 
(Variante 1) lassen sich bessere Eliminationsr aten erreichen, da die beiden Verfahren 
unterschiedlich gut auf die verschiedenen Stoffgruppen wirken und somit sich die beiden  
Verfahren sehr gut ergänzen.  
 
Ergebnisse der Kostenschätzungen  
 
 Variante 1 
Ozonung + 
GAK-Filtration 
Variante 2 
PAK-Filtration 
Variante 3 
GAK-Filtration 
Investitionskosten  
(brutto incl. 30 % Unvorhergesehenes)  
34.600.000 € 24.000.000 € 25.100.000 € 
Betriebskosten (brutto)  1.440.000 €/a  1.250.000 €/a  1.060.000 €/a  
Jahreskosten (brutto)  3.740.000 €/a  2.790.000 €/a  2.750.000 €/a  
Mengenspezifische Kosten  1) 0,31 €/m³ 0,23 €/m³ 0,23 €/m³ 
1) Finanzierung durch Investitionsförderung des Landes, durch Mittel nach der Herstellerverantwortung für 
Humanarzneimittel und kosmetische Produkte sowie aus dem Abwassergebührenaufkommen  
(vgl. Abschnitt 4. Finanzierung)  
 
Außerdem unterscheiden sich die dre i Behandlungsmöglichkeiten auch bei betrieblichen  
Aspekten (Gefährdungen, Komplexität, Betreuungsaufwand, Rückkopplungen mit 
bestehenden Anlagensystemen) sowie bei Nachhaltigkeitsaspekten (Flächenverbrauch, 
anfallende  
Nebenprodukte, zusätzliche Klärschlammmenge, Energieverbrauch).  
 
In einem Variantenvergleich wurden für die einzelnen Kriterien 0 bis 2 Punkte zugeordnet:  
0 Punkte  – kein Vorteil zu erwarten  
1 Punkt – Vorteil zu erwarten  
2 Punkte – deutlicher Vorteil zu erwarten  
Die Wertungen der einzelnen Aspektgruppen wurden gewichtet.  
Der Variantenvergleich berücksichtigt neben den oben genannten betrieblichen Aspekten und 
Nachhaltigkeitsaspekten auch die unterschiedlichen Zielerreichungsgrade sowie die 
Kostensituation.  
 
Zusammenfassender Variantenvergleich  
 
 Variante 1 
Ozonung + 
GAK-Filtration 
Variante 2 
PAK-Filtration 
Variante 3 
GAK-Filtration 
Reinigungseffekt (50 %)  2,0 1,0 1,0 
Betriebliche Aspekte (20 %)  0,7 0,7 1,3 
Nachhaltigkeit (15 %)  1,0 0,8 1,8 
Jahreskosten / Ökonomie (15%)  0,0 1,0 2,0 
Gesamtbewertung mit o.g. Wichtungen  1,3 0,9 1,3

- 7 - 
 
Unter Berücksichtigung all dieser Aspekte einschließlich der in die Bewertung eingeflossenen 
Kosten ergibt sich eine Gleichrangigkeit zwischen der Variante 1 (Ozonung mit Filtration über 
granulierter Aktivkohle) und Variante 3 (Filtration über granulierte Aktivkohle).  
 
Zur Umsetzung wird Variante 1 (Ozonung mit Filtration über granulierter Aktivkohle) 
empfohlen. Insbesondere wegen den deutlich besseren Eliminationsmöglichke iten und den 
Anpassungsmöglichkeiten an zukünftige Reinigungsanforderungen ist diese Variante zu 
bevorzugen. Hinzu kommen die aktuell noch gegebenen Fördermöglichkeiten des Landes 
Hessens für die Investitionskosten.  
 
Der Abwasserbeirat der Entega Abwasserr einigung GmbH & Co. KG, bestehend aus 
ausgewiesenen Fachleuten und politischen Vertretenden, rät ebenfalls zur Umsetzung der 
Variante 1 (Ozonung mit Filtration über granulierter Aktivkohle).  Auch seitens der Oberen 
Wasserbehörde beim Regierungspräsidium Da rmstadt wird die Umsetzung dieser Variante 
begrüßt. 
 
3. Verwendung von gereinigtem Abwasser als Bewässerungswasser  
Im Zentralklärwerk Darmstadt werden jährlich ca. 12 Millionen Kubikmeter Abwasser 
behandelt. Bis ins Jahr 2004 wurden davon bis zu 1 Million Kub ikmeter vom Beregnungs - 
und Bodenverband Weiterstadt zur Frostschutzberegnung und zur Bewässerung von 
landwirtschaftlichen Flächen verwendet. Im Jahr 2004 wurde diese Nutzung aufgrund von 
hygienischen Bedenken des Gesundheitsamtes eingestellt. Alle für die  Entnahme und 
Weiterleitung des gereinigten Abwassers benötigten Vorrichtungen des Beregnungs - und 
Bodenverbandes sind noch vorhanden und können wieder in Betrieb genommen werden: 
Pumpwerk auf dem Gelände des Zentralklärwerks, Freispiegelkanäle und 
Zwischenspeicherbecken.  
 
Der Wasserbedarf des Beregnungs - und Bodenverbandes beträgt etwa 400 m³/Stunde und 
entspricht dem Wasserbedarf des Betriebs in früheren Jahren. Der Kläranlagenablauf liegt 
bei i.d.R. mindestens 700 m³/Stunde. Die erforderliche Mindesteinl eitungsmenge in den 
Darmbach ist noch mit den Wasserbehörden abzustimmen. Der Beregnungs - und 
Bodenverband würde wieder jährlich etwa 1 Million Kubikmeter Wasser nutzen.  
 
Auch die Kommunalabwasserrichtlinie der EU verpflichtet die EU -Länder, die 
Wiederverwendung von Abwasser aus kommunalen Kläranlagen zu fördern, insbesondere in 
Gebieten mit Wasserknappheit. Die Europäische Kommunalabwasserrichtlinie wurde am  
10. April 2024 bereits vom Europäischen Parlament verabschiedet und bedarf nun noch der 
Zustimmung des EU-Ministerrates sowie der Umsetzung in nationales Recht. Zu den 
konkreten Ausgestaltungen im deutschen Wasserrecht zur Wiederverwendung von 
Kläranlagenablaufwasser ist gegenwärtig noch nichts bekannt.  
 
Mit der Inbetriebnahme der 4. Reinigungsstufe wird die Qualität des gereinigten Abwassers 
erheblich verbessert und das Wasser wird für die landwirtschaftliche Weiternutzung besser 
vorbereitet: 
- Die Tuchfiltration wird zu einer gesichert feststoffarmen Wasserqualität und zu 
niedrigen Trübungswerten führen (Voraussetzung für eine effiziente Desinfektion).  
- Tuch- und Aktivkohlefiltration werden gemeinsam für die Einhaltung sämtlicher für 
eine landwirtschaftliche Verwendung vorgegebenen anorganischen Parameter sorgen.

- 8 - 
- Ozonung und Aktivkohlefi ltration werden die geforderte Spurenstoffrückhaltung 
gewährleisten.  
- Die Ozonung sowie die Tuch - und Aktivkohlefiltration erzielen bereits eine Teil -
Desinfektion des zu verwendenden Wassers um etwa 4 Zehnerpotenzen, also auf ein 
Zehntausendstel des Ursprun gswertes. 
 
 
Die verbleibende Keimbelastung wird allerdings immer noch etwa 10fach über den 
geforderten Grenzwerten liegen. Außerdem ist gemäß DIN 19650 „Bewässerung – 
Hygienische Belange von Bewässerungswasser“ eine Ozonung alleine nicht zur Desinfektion 
für die landwirtschaftliche Bewässerung ausreichend.  
Als nachgeschaltete Desinfektionsstufe bietet sich auch wegen der durch die 4. Reinigungs -
stufe sehr niedrigen Trübstoffkonzentrationen eine UV -Desinfektion als effektives Verfahren 
an. Eine UV-Anlage hat geringe Abmessungen und kann in ohnehin erforderliche Rohr -
leitungen oder Schächte integriert werden.  
 
Laut Studie betragen die Investitionskosten für die UV -Anlagentechnik ca. 60.000 € und 
wären vom Beregnungs - und Bodenverband zu tragen. Bei jährlich 1  Million Kubikmeter 
landwirtschaftlich genutzten Wassers ist von ca. 50.000 €/a Betriebskosten auszugehen, 
denen Einsparungen von ca. 60.000 €/a gegenüberstehen: 20.000 €/a durch bei der Stadt 
Darmstadt entfallende Abwasserabgabe und ca. 40.000 €/a entfall ende Kosten des 
Verbandes bei der Förderung von Grundwasser.  
 
Um zukünftig die Verwendung von gereinigtem Abwasser als Bewässerungswasser wieder 
aufnehmen zu können, sind für den Boden - und Beregnungsverband Weiterstadt die 
Voraussetzungen für den Einbau e iner verbandseigenen Desinfektion mittels UV -Bestrahlung 
zu schaffen. 
 
4. Finanzierung, Fördermittel und Herstellerbeiträge  
Zur Finanzierung der Investitionen stellt das Land Hessen Fördermittel bereit (Richtlinie zur 
Förderung von Maßnahmen, die der Umsetzun g der EG-Wasserrahmenrichtlinie dienen und 
im Zusammenhang mit der Einleitung von Abwasser stehen). In Abhängigkeit von der 
kommunalen finanziellen Leistungsfähigkeit und der kommunalen Stellung im Hessischen 
Finanz- und Lastenausgleich sind gemäß den Förd errichtlinien Investitionsförderungen zu 
erwarten: 
- für Maßnahmen zur weitergehenden Phosphorreduzierung  
(Zwischenhebewerk und Tuchfiltration)  40 bis 60 % 
- für Maßnahmen zur Spurenstoffelimination  
(Ozonung und Aktivkohlefiltration)  60 bis 80 % 
 
Betriebskosten und Ersatzinvestitionen sind nicht förderfähig.  
 
Mit der Kommunalabwasserrichtlinie der EU (s.o.) wird u.a. auch eine erweiterte Hersteller -
verantwortung für Humanarzneimittel und kosmetische Mittel eingeführt, um die Kosten für 
die Entfernung dieser Mikroverunreinigungen aus kommunalem Abwasser zu decken.  
Mindestens 80 % der Kosten sollen von den Erzeugern getragen werden. Die Auswirkungen 
dieser noch endgültig auszugestaltenden Regelungen insbesondere auf die Betriebskosten 
der Darmstädter Spurenstoffelimination sind derzeit noch nicht absehbar.

Alle nicht über Fördermittel oder Mittel nach der Herstellerverantwortung getragenen Kosten 
sind über den Abwassergebührenhaushalt zu finanzieren. Zur Deckung werden die Schmutz -
wassergebühr aber auch die Niederschlagswassergebühr für in der 4.  Reinigungsstufe  
behandeltes Niederschlagswasser erhöht werden müssen. Angaben zu den erforderli chen 
Gebührenerhöhungen lassen sich erst nach Abschluss der Entwurfsplanung mit zugehöriger 
Kostenberechnung und der Klärung von Fördermittelhöhen und Hersteller -
Finanzierungsbeiträgen treffen.  
 
 
5. Weitere Vorgehensweise  
Nach Beschluss dieser Magistratsvorla ge durch den Magistrat bereitet die Entega 
Abwasserreinigung GmbH & Co. KG die europaweite Ausschreibung der Planungsleistungen 
vor. Nach Beschluss der Vorlage durch die Stadtverordnetenversammlung folgen 
Ausschreibung, Angebotsbewertung und Vergabe der Pl anungsleistungen Vorentwurfs -, 
Entwurfs- und Genehmigungsplanung für die 4. Reinigungsstufe. Wegen der gegenseitigen 
Abhängigkeiten zwischen der weitergehenden Phosphorelimination und der Spurenstoff -
elimination ist eine gemeinsame Planung beider Reinigung sprozesse wichtig.  
 
Die Ergebnisse der Entwurfsplanung werden einschließlich der finanziellen Auswirkungen auf 
die Abwassergebühren Magistrat und Stadtverordnetenversammlung vorgelegt (Bauvorlage).  
 
Vordringlich ist die Planung und Realisierung der weiter gehenden Phosphorelimination 
schnellstmöglich umzusetzen (Tuchfilteranlage mit Zwischenhebewerk und Leitungsver -
bindungen), da nur mit diesen Anlagen die rechtswirksamen Anforderungen an die  
Gesamtphosphoreinleitungen in den Darmbach zu erfüllen sind.  
 
Die gegenwärtigen Zeitplanungen sind in Anlage 1, Abschnitt 5 (Spurenstoff -Elimination)  
sowie in Anlage 3 (zeitlich vorzuziehende Tuchfiltration) dokumentiert.  
 
Wesentliche Zwischenschritte sind:  
Ende 3. Quartal 2025  Abschluss Vorplanung  
Ende 2. Quartal 202 6 Abschluss Entwurfsplanung  
Ende 4. Quartal 2026  Städtische Beschlussfassungen zur Entwurfsplanung  
Ende 4. Quartal 2029  Baubeginn 
Ende 4. Quartal 2030  Inbetriebnahme weitergehende Phosphor -Elimination 
(Tuchfiltration)  
Ende 4. Quartal 2031  Inbetriebnahme Spurenstoff -Elimination  
(Ozonung und Aktivkohle -Filtration) 
 
 
Dezernat IV               Dezernat VI 
 
 
 
i. V. Michael Kolmer                Paul Georg Wandrey  
Stadtrat               Stadtrat

ENTEGA Abwasserreinigung GmbH & Co. KG 
 
 
 
 
ZENTRALKLÄRWERK DARMSTADT 
 
PLANUNG UND BAU EINER FILTRATIONSSTUFE 
ZUR WEITERGEHENDEN PHOSPHORELIMINATION 
 
Zeitplan 
 
 
Januar 2024

Büro: Weber-Ingenieure GmbH 
Julius-Reiber-Straße 19 | 64293 Darmstadt 
Projekt:  Zentralklärwerk Darmstadt, Zeitplan zur Planung und zum Bau einer 
Filtrationsstufe zur weitergehenden Phosphorelimination  
[Projektnummer 41352] 
Bearbeitung:  Nikolai Schuh, M. Sc., Dr.-Ing. Gregor Knopp 
Auftraggeber: ENTEGA Abwasserreinigung GmbH & Co. KG 
Frankfurter Straße 110 | 64293 Darmstadt 
Ansprechpartner: Herr Wolfgang John 
Projektstatus:  Studie / Konzept 
Abgabe: 16.01.2024 
Vorgängerberichte: Vorabzug, 15.01.2024

2 
 
1 VERANLASSUNG 
Gegenüber der Wissenschaftsstadt Darmstadt sowie der Entega Abwasserreinigung GmbH & 
Co. KG wurden von der zuständigen Aufsichtsbehörde, dem Regierungspräsidium Darmstadt mit 
dem Änderungsbescheid vom 28.11.2023 neue Anforderungen an den Parameter Phosphor für 
das Z entralklärwerk Darmstadt mitgeteilt. Die neuen Anforderungen  sind bis spätestens dem 
31.12.2027 einzuhalten. Weiterhin ist bis zum 01.04.2024 ein aktueller und nachvollziehbarer 
Bauzeitenplan vorzulegen, aus dem hervorgeht, wie die neuen Anforderungen an den Parameter 
Phosphor bis zum 31.12.2027 eingehalten werden können. 
Im Rahmen einer „Machbarkeitsstudie zur 4. Reinigungsstufe für das Zentralklärwerk Darmstadt“ 
wurde bereits konzeptionell eine weitergehende Phosphorelimination als Teil einer 4. 
Reinigungsstufe in Form einer Tuchfiltration mit optionaler Dosierung von Fällmittel mitbetrachtet. 
Bei der Umsetzung einer 4. Reinigungsstufe wird häufig eine Filtration den eigentlichen Verfahren 
zur Spurenstoffelimination aufgrund positiver betrieblicher Effekte sowie einer optionalen 
weitergehenden Phosphorelimination vorgeschaltet. 
Weber-Ingenieure wurde beauftrag auf Basis der in der oben genannten Machbarkeitsstudie 
gewonnenen Ergebnisse einen Rahmenterminplan für ei ne Tuchfiltration mit optionaler 
Dosierung von Fällmitteln aufzustellen. 
2 RAHMENTERMINPLAN 
In Tabelle 1 auf Seite 3 und Tabelle 2 auf Seite 4 sind zwei mögliche Rahmenterminpläne für die 
Umsetzung der Maßnahme „Tuchfiltration zur weitergehenden Phosphorelimination“ dargestellt. 
Im Anhang dieses Dokuments ist ein dazugehöriges Balkendiagramm zu finden . Der 
Rahmenterminplan in Tabelle 1 betrachtet die alleinige Planung einer weitergehenden Phosphor-
elimination ohne Berücksichtigung einer 4. Reinigungsstufe, der Rahmenterminplan in Tabelle 2 
berücksichtigt die gemeinsame Planung einer Tuchfiltration als Teil einer 4. Reinigungsstufe bis 
Leistungsphase 3 – Entwurfsplanung. Aufgrund der möglichen Synergien und Abhängigkeiten 
der Anlagen zur weitergehenden Phosphorelimination und 4. Reinigungsstufe ist eine 
gemeinsame Planung mindestens bis zur Leitungsphase 3 – Entwurfsplanung für eine wirtschaft-
lich und technisch optimale Lösung zu empfehlen. In den weiteren Leistungsphasen werden nur 
die erforderlichen Bauwerke für die weitergehende Phosphorelimination berücksichtigt. Für beide 
Zeitpläne wird davon ausgegangen, dass notwendige Gutachten durch Fachplaner ab Projekt -
start parallel zur Planung durchgeführt werden. 
Neben einer Anlage zur Tuchfiltration ist der Bau eines Pumpwerks für die gesamte Misch -
wassermenge sowie notwendige Peripherie (Rohrleitungen, Armaturen, etc. ) erforderlich . Im 
Vorfeld der Planung ist eine  Untersuchung zur Ermittlung der fällbaren und nicht fällbaren  
Phosphorfraktionen zweckmäßig. 
Der Rahmenterminplan basiert auf den Leistungsphasen der Honorarordnung für Architekten und 
Ingenieure (HOAI) sowie zusätzlich erforderlichen Phasen für Vor bereitungs-, Entscheidungs-, 
Genehmigungs- und Inbetriebnahmezeiten.  
Die Vorbereitungs-, Entscheidungs- und Genehmigungszeiten wurden durch das Mobilitäts- und 
Tiefbauamt der Wissenschaftsstadt Darmstadt sowie die Entega Abwasserreinigung GmbH & Co. 
KG abgeschätzt und anschließend in den Umsetzungszeitplan integriert . Die Zeit angaben in 
Bezug a uf die Umsetzung der Leistungsphasen der HOAI  beruhen auf Erfahrungen

3 
 
abgeschlossener Projekte der Weber-Ingenieure GmbH. Es wird darauf hingewiesen, dass die 
angesetzten Planungs - und Bauzeiten eine Unsicherheit aufweist die dem Stand einer 
Studie /Konzeption entspricht ; Zeiträume für Entscheidungen durch städtische Gremien und 
durch die zuständigen Behörden können stark variieren. 
Bei Umsetzung der weitergehenden Phosphorelimination mit Beginn 1. Quartal 2024 wird eine 
Inbetriebnahme für das 1. Quartal 2030 abgeschätzt. Bei Umsetzung der weitergehenden 
Phosphorelimination unter Berücksichtigung der 4. Reinigungsstufe in Leitungsphasen 1 bis 3 
wird mit Beginn im 1. Quartal 2024 eine Inbetriebnahme zum 4. Quartal 2030 abgeschätzt. 
Tabelle 1: Rahmenterminplan P-Elimination (Stand 01/2024) 
Leistungsphase Dauer 1) 
[Quartale] 
Start Ende 
Abstimmungen, Beschlussfassungen 2 Q1/2024 Q2/2024 
Europaweite Ausschreibung Ing.-Leistung 2 Q3/2024 Q4/2024 
Lph 1 – Grundlagenermittlung 1 Q1/2025 Q1/2025 
Lph 2 – Vorplanung 1 Q2/2025 Q2/2025 
Lph 3 – Entwurfsplanung 2 Q3/2025 Q4/2025 
Abstimmungen, Beschlussfassungen 2 Q1/2026 Q2/2026 
Antrag und Bewilligung Förderung 2 Q3/2026 Q4/2026 
Wasserrechtliche Genehmigung/ UVP 1 Q3/2026 Q3/2026 
Lph 4 – Genehmigungsplanung 1 Q1/2027 Q1/2027 
Lph 5 – Ausführungsplanung 3 Q2/2027 Q4/2027 
Lph 6 – Vorbereitung der Vergabe (inkl. Angebotsfrist) 2 Q4/2027 Q1/2028 
Lph 7 – Mitwirkung bei der Vergabe 1 Q2/2028 Q2/2028 
Lph 8 – Objektüberwachung / Bau der Anlage 6 Q3/2028 Q4/2029 
Inbetriebnahme 1 Q1/2030 Q1/2030 
1) zeitliche Überlappungen mit vorlaufenden/ nachlaufenden Leistungsphasen sind bei der Leistungsdauer nicht berücksichtigt

4 
 
Tabelle 2: Rahmenterminplan P-Elimination inkl. Lph 1-3 der 4. Reinigungsstufe (Stand 
01/2024) 
Leistungsphase Dauer 1) 
[Quartale] 
Start Ende 
Abstimmungen, Beschlussfassungen 2 Q1/2024 Q2/2024 
Europaweite Ausschreibung Ing.-Leistung 2 Q3/2024 Q4/2024 
Lph 1 – Grundlagenermittlung 1 Q1/2025 Q1/2025 
Lph 2 – Vorplanung 2 Q2/2025 Q3/2025 
Lph 3 – Entwurfsplanung 3 Q4/2025 Q2/2026 
Abstimmungen, Beschlussfassungen 2 Q3/2026 Q4/2026 
Antrag und Bewilligung Förderung 3 Q1/2027 Q3/2027 
Wasserrechtliche Genehmigung/ UVP 1 Q1/2027 Q1/2027 
Lph 4 – Genehmigungsplanung 1 Q4/2027 Q4/2027 
Lph 5 – Ausführungsplanung 3 Q1/2028 Q3/2028 
Lph 6 – Vorbereitung der Vergabe (inkl. Angebotsfrist) 2 Q3/2028 Q4/2028 
Lph 7 – Mitwirkung bei der Vergabe 1 Q1/2029 Q1/2029 
Lph 8 – Objektüberwachung / Bau der Anlage 6 Q2/2029 Q3/2030 
Inbetriebnahme 1 Q4/2030 Q4/2030 
1) zeitliche Überlappungen mit vorlaufenden/ nachlaufenden Leistungsphasen sind bei der Leistungsdauer nicht berücksichtigt  
 
 
 
Darmstadt, den 16.01.2024 
 
Weber-Ingenieure GmbH  
 
 
 
i. A. Nikolai Schuh, M.Sc.     i. V. Dr.-Ing. Gregor Knopp 
Ende des Textteils 
 
 
 
 
Anhang

Punkt 18: Erweiterung Zentralklärwerk Darmstadt um Phosphor- und 
Spurenstoffelimination 
- Machbarkeitsstudie 4. Reinigungsstufe Zentralklärwerk - 
 (V-Nr. 2024/0220) 
 
Der Ausschuss für Klimaschutz, Nachhaltigkeit, Umwelt und Stadtplanung 
empfiehlt der Stadtverordnetenversammlung einstimmig, der Vorlage 
zuzustimmen.

ENTEGA Abwasserreinigung GmbH & Co. KG
ZENTRALKLÄRWERK DARMSTADT
MACHBARKEITSSTUDIE ZUR UNTERSUCHUNG DER
MÖGLICHKEITEN EINER GROßTECHNISCHEN
REALISIERUNG DER 4. REINIGUNGSSTUFE
Studienbericht
März 2024

Seite 6 
1 VERANLASSUNG 
1.1 Aufgabenstellung 
Die Wissenschaftsstadt Darmstadt beabsichtigt auf dem Zentralklärwerk  (ZKW) Darmstadt eine 
Behandlungsstufe zur zielgerichteten Elimination von Mikroverunreinigungen aus mechanisch-
biologisch behandeltem Abwasser zu errichten (sog. 4. Reinigungsstufe). Die Anforderung für 
den Bedarf dieser zusätzlichen Behandlungsstufe ergibt sich aus der Einleitung des behandelten 
Abwassers in das wasserwirtschaftlich sensible Gebiet des Hessischen Rieds. 
Um eine den Anforderungen an den Gewässerschutz angepasste und effiziente Anlagen -
konzeption zur zielgerichteten Elimination von Mikroverunreinigungen unter Berücksichtigung der 
bestehenden Anlagentechnik des ZKW Darmstadt auszuwählen, ist die Erstellung einer Mach -
barkeitsstudie zielführend mit der die Weber-Ingenieure GmbH beauftragt wurde. 
Im Rahmen dieser Machbarkeitsstudie sollen insbesondere die folgenden Themen betrachtet 
werden: 
Überrechnung der aktuellen Anlagentechnik  unter Berücksichtigung der aktuellen und 
zukünftigen Belastungssituation 
Variantenuntersuchung technischer Lösungen zur Phosphor- und Spurenstoffelimination 
Budgetierung von Investitions-, Betriebs- und Jahreskosten 
Wahl einer Vorzugsvariante 
Umsetzungszeitplan 
1.2 Handlungsbedarf 
Das Hessische Ried liegt im Süden Hessens zwischen dem Gewässer Rhein im Westen, der 
Hessischer Bergstraße im Osten, der Stadt Lampertheim im Süden und der Stadt Ginsheim i m 
Norden und ist von großer Bedeutung für die Wasserversorgung des Rhein-Main-Gebietes. 
Aufgrund der Belastung der Oberflächengewässer durch kommunale und industrielle Abwässer  
gelangen trotz des Einsatzes konventioneller Abwasserbehandlungstechniken Mikroverunreini-
gungen1 wie Arzneistoffe, Haushalts- und Industriechemikalien, Pflanzenschutzmittel und Biozide 
in die trinkwasserrelevanten Grundwasserleiter (HMUKLV, 2018). Aufgrund dessen wurde durch 
das Hessische Ministerium für Umwelt, Klimaschutz, Landwirtschaft und Verbraucher schutz 
(HMUKLV) die Spurenstoffstrategie Hessisches Ried entwickelt, welche derzeit u. a. den Ausbau 
von sechs Kläranlagen mit einer Behandlungsstufe zur zielgerichteten Elimination von Mikro-
verunreinigungen (4. Reinigungsstufe) vorsieht (Zedler und Brehmer, 2020). 
Die im ZKW Darmstadt mechanisch-biologisch behandelten Abwässer werden in den Darmbach 
eingeleitet, welcher im Anschluss ins Hessische Ried fließt  und dort zum Teil in den 
Grundwasserleiter infiltriert (HMUKLV, 2018). Infolgedessen ist das ZKW Darmstadt eine der 
derzeit sechs Kläranlagen, die im Rahmen der Spurenstoffstrategie Hessisches Ried mit einer 
Reinigungsstufe zur zielgerichteten Elimination von Mikroverunreinigungen ausgestattet werden 
sollen (Zedler und Brehmer, 2020). 
1 Die Begriffe Spurenstoffe

Seite 7  
1.3 Verwendete Unterlagen Für die Kapazitätsprüfung der bestehenden Kläranlage sowie die Konzeptionierung der 4. Reini-gungsstufe wurden neben der im Literaturverzeichnis aufgeführten Fachliteratur die nach-folgenden Unterlagen herangezogen:  Betriebsdaten des ZKW Darmstadt für den Zeitraum 2018 bis 2022  Planunterlagen des ZKW Darmstadt, insb. Lageplan, Bauwerkspläne  Verfahrensfließbild des ZKW Darmstadt  Hydraulische Schnitte  Betriebsanweisung des ZKW Darmstadt  Technische Daten relevanter Aggregate  Analysenergebnisse des Spurenstoffscreenings der Firma Hessenwasser GmbH & Co. KG  Ergänzende Analysen für die Parameter Nitrit sowie Bromid / Bromat im Ablauf des ZKW Darmstadt  Informationen zu Indirekteinleitern im Einzugsgebiet des ZKW Darmstadt, bereitgestellt vom Mobilitäts- und Tiefbauamt der Wissenschaftsstadt Darmstadt  Informationen zur aktuellen Einleitgenehmigung

Seite 40  
4 KONZEPTION EINER 4. REINIGUNGSSTUFE 4.1 Grundlagen 4.1.1 Bauflächen Auf dem Gelände des ZKW Darmstadt sind derzeit zwei Freiflächen vorhanden (Freifläche 1 und Freifläche 2, siehe Abbildung 8). Freifläche 1 neben den drei vorhandenen Belebungsbecken ist als Reservefläche für eine mögliche Erweiterung des Belebungsbeckenvolumens vorgesehen und steht somit nicht für die 4. Reinigungsstufe zur Verfügung. Freifläche 2 liegt im Westen des Geländes des ZKW Darmstadt neben der Gebläsestation und dem Ablaufmessschacht. Aufgrund der Lage von Freifläche 2 zwischen den Nachklärbecken und dem Kläranlagenablauf eignet diese sich mit ca. 4.100 m² optimal als Fläche für eine nachgeschaltete 4. Reinigungsstufe. 
 Abbildung 8: Freiflächen auf dem Gelände des ZKW Darmstadt 4.1.2 Bemessungswassermenge Im Sinne des Gewässerschutzes obliegt der Festlegung der Bemessungswassermenge (QSpur) eine besondere Bedeutung. Darüber hinaus ist die Bemessungswassermenge der maßgebliche Kennwert in Bezug auf die spätere Flächeninanspruchnahme und die Baukosten der Verfahrens-stufe. Für die Ermittlung der Bemessungswassermenge ist das Arbeitspapier des Kompetenz-zentrums Spurenstoffe Baden-Württemberg anzuwenden (Zedler & Bremer, 2020).

Seite 41  
Das KomS-BW schlägt in seinem Arbeitspapier zur Spurenstoffelimination auf kommunalen Kläranlagen (KomS-BW, 2018) für Mischwasserkanalisationssysteme eine Teilstrombehandlung vor. Demnach ist zunächst die Ermittlung des 85 %-Perzentil-Werts des Trockenwetterspitzen-abflusses (QT,max,85) für eine Datenbasis von drei Betriebsjahren vorgesehen und mit dem Faktor 1,2 zu multiplizieren (QT,max = 1,2 × QT,max,85), um eine vollständige Behandlung des Trocken-wetterzuflusses an mehr als 85 % der Trockenwettertage sicherstellen zu können. Können durch QT,max mindestens 70 % und maximal 90 % der Jahresabwassermenge (JAM) behandelt werden, ist QT,max als Bemessungswassermenge anzusetzen (QSpur = QT,max). Unterschreitet oder überschreitet QT,max 70 % bzw. 90 % der JAM, sind die Volumenströme zur Behandlung einer JAM in Höhe von 70 % (QJAM,70) bzw. 90 % (QJAM,90) als Bemessungswassermenge anzusetzen. Für das ZKW Darmstadt liegen die Zuflussdaten mit einer Auflösung von 2 h-Intervallen vor. Auf Grundlage des Mittelwerts der 2 h-Intervalle wurde für alle Trockenwettertage (2018-2022) ein maximaler 2 h -Zufluss ermittelt. Daraus ergibt sich ein Trockenwetterzufluss, welcher an 85 % der Trockenwettertage unterschritten wird (QT,max,85) in Höhe von 453 l/s, folglich kann QT,max zu 543 l/s berechnet werden. Für die Behandlung von 70 % der JAM ist eine Bemessungswasser-menge (QJAM,70) in Höhe von 303 l/s und für die Behandlung von 90 % (QJAM,90) in Höhe von 519 l/s erforderlich. Da QT,max größer als QJAM,90 ist, wird die Bemessungswassermenge in Höhe von 519 l/s (= QJAM,90 = QSpur) angesetzt. Auf Grundlage dieser Bemessungswassermenge wären in den Jahren 2018-2022 durchschnittlich etwa 12,19 Mio. m³ Abwasser pro Jahr mit Hilfe einer 4. Reinigungsstufe behandelt worden. Die Ergebnisse zur Ermittlung der Bemessungswasser-menge sind in Tabelle 21 zusammengefasst. Tabelle 21: Ermittlung der Bemessungswassermenge nach KomS-BW (2018) Parameter Einheit Wert Bemerkung QT,max,85 l/s 453 85 %-Perzentil-Wert aus maximalem 2 h-Zufluss aller Trockenwettertage im Zeitraum 2018-2022 QT,max l/s 543 = QT,max,85 × 1,2 Zur Vollstrombehandlung an 85 % der Trockenwettertage QJAM,70 l/s 303 Erforderliche Bemessungswassermenge zur Behandlung von 70 % der Jahresabwassermenge QJAM,90 l/s 519 Erforderliche Bemessungswassermenge zur Behandlung von 90 % der Jahresabwassermenge QSpur l/s 519 Angesetzte Bemessungswassermenge 4.2 Konzepte In den folgenden Abschnitten werden drei Verfahrensvarianten zur zielgerichteten Elimination von Mikroverunreinigungen auf dem ZKW Darmstadt näher betrachtet und verglichen. Die Varianten wurden aufgrund einer ersten Verfahrensbewertung in Abschnitt 3.4.3 auf Seite 37 ff. ausgewählt. Detaillierte Berechnungen zur Bemessung einzelner Verfahrenskomponenten der jeweiligen Verfahrensvariante befinden sich in Anhang 3. Neben der zielgerichteten Elimination von Mikroverunreinigungen wurde in dieser Studie eine weitergehende Phosphorelimination mithilfe von Fällung und anschließender Filtration betrachtet.

Seite 42  
Diese ist ausgehend von den Ablaufkonzentrationen an Gesamtphosphor (Pges) und Phosphat (PO4-P) der letzten Jahre und den aktuellen Überwachungswerten nicht zwingend erforderlich (vgl. Abschnitt 2.2, Seite 10 und Abschnitt 2.4, Seite 14 f.), wird aber aufgrund erwarteter Verschärfungen der Phosphorüberwachungswerte als Option berücksichtigt. Neben der Phos-phorelimination kann eine weitestgehende Feststoffelimination vor einer 4. Reinigungsstufe (Aktivkohlefiltration / Ozonung) aus betrieblichen Gründen sinnvoll sein. Aus diesem Grund wird die hierfür vorgesehene Verfahrensstufe auf die Behandlung der gesamten Abwassermenge (QM = 1.200 l/s) ausgelegt. Zwischen dem Ablauf der Nachklärbecken und dem Zulauf zum Ablaufmessschacht liegt eine Höhendifferenz von ca. 0,4 m vor (nicht dargestellt). Zwischen diesen Bauwerken wird der Bau einer 4. Reinigungsstufe vorgesehen. Da die Höhendifferenz für keines der potenziellen Ver-fahren hydraulisch ausreichend ist, wird in jeder Variante ein Pumpwerk vorgesehen. 4.2.1 Variante 1: Ozonung mit nachgeschalteter Aktivkohlefiltration Variante 1 ist eine Kombination aus Ozonung und Aktivkohlefiltration (GAK-Filter) mit vor-geschalteter Filtration zur Feststoffelimination und optional zur weitestgehenden Phosphor-elimination. Die vorgeschaltete Filtration wird aufgrund der kompakten Bauweise in Form einer Tuchfiltration berücksichtigt. Dabei durchläuft der Vollstrom (QM) die Tuchfiltration und wird anschließend geteilt, sodass die weiteren Verfahrensstufen maximal mit der Bemessungswasser-menge (QSpur) beaufschlagt werden. Bei der Kombination von Ozonung und Aktivkohlefiltrationen sollen die Synergien aufgrund der unterschiedlichen Wirkweisen beider Verfahrenstechniken genutzt werden (vgl. Abschnitt 3.3.5, Seite 33). Die Verfahrenskombination wird der bestehenden Kläranlage nachgeschaltet und hat somit nur einen geringen Einfluss auf vorangehende Verfahrensstufen. Lediglich das Schlammwasser, welches bei der Rückspülung der Aktivkohlefilter sowie der Reinigung der Tuchfilter anfällt, muss wieder zurück in die Biologie geführt werden. In Abbildung 9 wird ein Schema von Variante 1 dargestellt.  Abbildung 9:  Blockschema von Variante 1. GAK  Aktivkohlefiltration, TF - Tuchfiltration Die wichtigsten Bemessungsergebnisse für eine bauliche Umsetzung von Variante 1 sind in Tabelle 22, Tabelle 23 und Tabelle 24 auf Seite 44 zusammengefasst. Für die Tuchfiltration ist eine Filterfläche von 600 m² (Filtergeschwindigkeit: 8 m/h; Feststoffoberflächenbelastung: 0,2 kg/(m²×h)) notwendig, welche auf acht Filtereinheiten à 75 m² aufgeteilt wird. Der Ozonreaktor weist ein Volumen von 950 m³ (Aufenthaltszeit bei QSpur: 30 min) auf; der durchschnittlich jährliche Sauerstoffbedarf liegt bei etwa 427 Mg O2/a (Ozondosis: 0,4 mg O3/mg DOC). Bei Verwendung von drei Flüssigsauerstofftanks (Volumen je 4.960 m³) wäre eine neue Sauerstofflieferung etwa einmal im Monat notwendig.

Seite 43  
Für die Aktivkohlefiltration wurde auf Basis der Filtergeschwindigkeit in Höhe von 9 m/h eine Filterfläche in Höhe von 256 m² berechnet, welche auf acht Filtereinheiten zu je 32 m² aufgeteilt wird. Die Aktivkohle der Filter muss etwa alle 19 Monate (Bettvolumina: ca. 30.000 m³/m³) getauscht werden, was zu einem durchschnittlichen GAK-Verbrauch von 162,5 Mg/a führt. Die möglichen Bettvolumina wurden hier höher als bei Variante 3 angenommen, da eine vor-geschaltete Ozonung zu längeren erwartbaren Filterstandzeiten führt. Je Spülung einer Filter-einheit sind etwa 200 m³ Spülwasser notwendig. Tabelle 22: Variante 1: Bemessung Tuchfiltration Parameter Einheit Bemessung Bemessungsparameter   Filtergeschwindigkeit m/h 8 Feststoffflächenbelastung kg/(m²×h) 0,2 Bemessungsergebnisse   Filterfläche m² 600 Anzahl Filtereinheiten - 8 Fläche je Filter m² 75 Tabelle 23: Variante 2: Bemessung Ozonung Parameter Einheit Bemessung Bemessungsparameter   Aufenthaltszeit min 30 DOC-spezifische Ozondosis mg O3/mg DOC 0,4 Bemessungsergebnisse   Volumen Ozonreaktor m³ 950 Maße (H x B x L) m 7 x 7 x 19 Maximale Ozondosis kg O3/h 6,54 Jährlicher Ozonverbrauch kg O3/a 42.651 Jährlicher Sauerstoffbedarf Mg O3/a 427 Kapazität je Flüssigsauerstofftank (3 Stk.) kg O2 4.960 Häufigkeit Sauerstofflieferungen d ca. 33

Seite 44  
Tabelle 24: Variante 1: Bemessung Aktivkohlefiltration Parameter Einheit Bemessung Bemessungsparameter   Filtergeschwindigkeit m/h 9 Minimale Leerbettkontaktzeit min 20 Bettvolumina m³/m³ 30.000 Bemessungsergebnisse   Filterfläche m² 256 Anzahl Filtereinheiten - 8 Fläche je Filtereinheit m² 32 Filterbetthöhe m 2,5 EBCTmin min 20,6 Spülwasserbedarf je Filter pro Spülung m³ 200 Dauer bis zum Filterwechsel Monate 19 Jährlicher GAK-Verbrauch Mg/a 162,5 Auf Grundlage der oben ermittelten Bemessungsgrößen wurden Bauwerksgrößen der einzelnen Verfahrenskomponenten ermittelt; eine mögliche Anordnung der Bauwerke auf der vorgesehenen Freifläche im Lageplan ist in Abbildung 10 auf Seite 45 dargestellt. Die verfügbare Freifläche ist für Variante 1 ausreichend, gleichwohl ist der Platz für weitere mögliche zukünftige Erweiterungen eingeschränkt. Die Bauwerke benötigen insgesamt eine Fläche von 1.920 m². Durch notwendige Verkehrsflächen sowie Abstände zwischen den Gebäuden sind auf der Freifläche von 4.100 m² nur noch wenige nutzbare Bauflächen verfügbar. Die größten davon befinden sich zwischen dem Zwischenhebewerk und der Gebläsestation (ca. 400 m²) sowie neben der GAK-Filtration (ca. 350 m²).

Seite 45  
 Abbildung 10:  Variante 1: Anordnung im Lageplan 4.2.2 Variante 2: Pulveraktivkohle-Kontaktverfahren mit Dosierung in eine nach-geschaltete Stufe und Pulveraktivkohleanreicherung Variante 2 umfasst das Pulveraktivkohle-Kontaktverfahren mit Dosierung der Pulveraktivkohle in einen nachgeschalteten Kontaktreaktor sowie Pulveraktivkohleanreicherung (vgl. Abschnitt 3.3.3, Seite 28 ff., Variante c)). Trotz seines im Vergleich zu den anderen Varianten des Pulveraktiv-kohle-Kontaktverfahrens höheren Flächenbedarfs wurde diese Verfahrensvariante des Pulver-aktivkohle-Kontaktverfahrens aufgrund seines insgesamt niedrigeren Pulveraktivkohle-verbrauchs für die hiesige Betrachtung ausgewählt.  Das Verfahren besteht aus einem Kontaktreaktor mit anschließender Sedimentation und Filtration. Für die Filtration wurde aufgrund der kompakten Bauweise eine Tuchfiltration gewählt. Die Tuchfiltration wurde für eine optionale weitestgehende Phosphorelimination auf die gesamte Mischwasserwassermenge (QM = 1.200 l/s) ausgelegt. Die weiteren Bestandteile des Pulveraktiv-kohle-Kontaktverfahrens werden maximal mit QSpur beschickt. Bei höheren Durchflüssen werden diese folglich von einem Teilstrom umfahren, welcher vor dem Tuchfilter wieder zusammen-geführt wird. In Abbildung 11 auf Seite 45 wird ein Schema von Variante 2 dargestellt.  Abbildung 11: Variante 2: Pulveraktivkohle-Kontaktverfahren. TF - Tuchfiltration

Seite 46  
Die wichtigsten Bemessungsergebnisse für eine bauliche Umsetzung von Variante 2 sind in Tabelle 25 und Tabelle 26 auf Seite 46 zusammengefasst. Für den Kontaktreaktor wurde ein Volumen in Höhe von 950 m³ (Aufenthaltszeit 30 min), für die Sedimentation eine Oberfläche in Höhe von 980 m² (ISVPAK = 100 ml/g; qSV,PAK = 600 l/(m²×h)) ausgelegt. Jährlich müssen etwa 137 Mg frische Pulveraktivkohle (PAK-Dosis: 1,7 mg PAK/mg DOC, mittlerer Bereich zzgl. Sicherheit) eingesetzt werden. Bei einem Pulveraktivkohlesilo mit einem Volumen in Höhe von 37 m³ sind etwa neun Lieferungen im Jahr notwendig. Die Tuchfiltration benötigt eine Filterfläche von 600 m² (Filtergeschwindigkeit: 8 m/h; Feststoffflächenbelastung: 0,2 kg/(m²×h)), welche auf acht Filtereinheiten à 75 m² aufgeteilt wird. Tabelle 25: Variante 2: Bemessung der PAK-Stufe Parameter Einheit Bemessung Bemessungsparameter   Aufenthaltszeit im Kontaktreaktor min 30 PAK-Dosis mg PAK/mg DOC 1,7 ISVPAK ml/g 100 qSV,PAK l/(m²×h) 600 Bemessungsergebnisse   Volumen Kontaktreaktor m³ 950 Höhe m 5 Grundfläche m² 190 Oberfläche Sedimentation m² 980 Durchmesser m 35 Tiefe Sedimentation m 4,8 Maximale PAK-Dosis kg/h 21,1 Jährlicher PAK-Verbrauch Mg/a 137,4 Volumen PAK-Silo m³ 37 Lieferungen pro Jahr 1/a 8,7  Tabelle 26: Variante 2: Bemessung Tuchfiltration Parameter Einheit Bemessung Bemessungsparameter   Filtergeschwindigkeit m/h 8 Feststoffflächenbelastung kg/(m²×h0,2 Bemessungsergebnisse   Filterfläche m² 600 Anzahl Filtereinheiten - 8 Fläche je Filter m² 75

Seite 47  
Aufgrund der Rückführung von Pulveraktivkohleschlamm in die biologische Abwasserbehand-lungsstufe steigen sowohl die Überschussschlammmenge als auch das benötigte Schlammalter zum Erhalt der biologischen aktiven Schlammmenge in der biologischen Abwasserbehandlungs-stufe an (DWA, 2019, 2021), folglich hat Variante 2 einen Einfluss auf die bestehende biologische Abwasserbehandlungsstufe. Um die gleiche biologische Aktivität / das gleiche Schlammalter der Biomasse zu erhalten, muss die Belebung mit einer höheren Schlammkonzentration betrieben werden (Verringerung des Überschussschlammabzugs) oder das benötigte Belebungsbecken-volumen vergrößert werden (vgl. ebd.). Deshalb muss für diese Variante geprüft werden, ob die Kapazität der Funktionseinheit Belebung und Nachklärung ausreichend ist. Die zusätzliche Schlammmenge ist vor allem von der Betriebsweise abhängig und kann lediglich abgeschätzt werden. Die Literatur gibt hier einen zusätzlichen Schlammanfall von 4-10 % bezogen auf den Trockenrückstand von Primär- und Überschussschlamm an (DWA, 2019). Im Folgenden wurde zur Sicherstellung ausreichender Kapazitäten von einem Mehrschlammanfall in Höhe von 10 % ausgegangen. Daraus ergibt sich bezogen auf die maximalen 2-Wochen-Mittelwerte der Betriebsdaten ein Mehrschlammanfall von 2.227 kg/d. Da die gemessenen Massen des Gesamtschlammanfalls (max. 2-Wochenmittel: 22.267 kg/d) keine großen Abweichungen zu den nach DWA-A 131 berechneten Schlammmengen (22.906 kg/d) zeigen (vgl. Anhang 2), wird die Überrechnung der Schlammbehandlung auf Grundlage der Messwerte durchgeführt. Der Mehrschlammanfall muss ebenfalls in der Biologie vorgehalten werden, um das biologische Schlammalter nicht zu reduzieren. Da der tägliche Mehrschlammanfall etwa 20 % des bisherigen Überschussschlammanfalls entspricht, führt die PAK-Rückführung somit zu einer Erhöhung der Schlammkonzentration (TSBB) in der Belebung von etwa 20 %. Der Einbau von PAK in den Belebtschlamm kann durch die Beschwerung der Schlammflocken zu einer Verbesserung des Schlammindex führen, was aber nicht zwangsläufig zu erwarten ist (DWA, 2021). Nachteilige Auswirkungen auf das Absetzverhalten sind hingegen nicht zu erwarten (DWA, 2021), weshalb für die Berechnung weiterhin der Schlammindex ISV in Höhe von 135 l/kg angenommen wird. Tabelle 27 zeigt die Ergebnisse einer Kapazitätsprüfung der Belebungsbecken in Kombination mit der aktuellen Nachklärung (maximaler TSBB = 2,8 kg/m³). Es ist zu erkennen, dass die bereits zuvor hohe Belastung der biologischen Stufe (fehlendes Belebungsbeckenvolumen: 5.042 m³) durch die zusätzlichen Schlammmengen weiter erhöht wird (fehlendes Belebungsbecken-volumen: 17.246 m³). Selbst bei einem deutlich höheren TSBB = 5 kg/m³ (Mittelwert der Auswertung der aktuellen Betriebsdaten, aber nach Regelwerk nicht zulässig) reicht die Verwendung von 2 der 3 Belebungsbecken nicht mehr aus. Da zwischen dem Ablauf der Nachkl-ärung und der Einleitung ins Gewässer noch ein Sedimentationsbecken und eine Filtration zwischengeschaltet wären, wäre ggf. auch ein Betrieb mit einem höheren TSBB möglich, als er auf Grundlage des Regelwerks für die bestehenden Nachklärungen zulässig ist.

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Tabelle 27: Variante 2: Überprüfung der Belebungsbecken bei Mehrschlammanfall Parameter Ein-heit Bestand Berechnung nach DWA-A 131 TSBB aus Betriebsdaten Prognose-zustand ISV l/kg  135 135 135 TSBB kg/m³  2,8 5,0 3,9 MTS,BB kg  205.020 205.020 215.255 VBB m³ 55.980 73.226 41.004 76.871 Differenz VBB m³  17.246 -14.976 20.891 Differenz VBB ohne PAK m³  5.042 -21.810 9.516 Neben der erhöhten Schlammkonzentration in der Belebung sollte außerdem der zusätzlich anfallende Überschussschlamm und die sich daraus ergebenden Auswirkungen auf die Schlammbehandlung genauer betrachtet werden.  Der Bandeindicker zur Eindickung des Überschussschlamms ist bereits ohne zusätzlichen Schlammanfall nahe der Kapazitätsgrenze (Abschnitt 2.6.5, Seite 18 ff.). Durch den zusätzlichen Pulveraktivkohleschlamm ist der Durchsatz des Bandeindickers um etwa 1.650 kg/d zu niedrig. In Bezug auf die anaerobe mesophile Schlammstabilisierung beträgt der täglich zusätzlich anfallende Schlammvolumenstrom etwa 44 m³/d, wodurch sich die Aufenthaltszeit im Faulturm von 21,9 d auf 20,3 d verringert. Empfohlen sind 16-22 d (DWA, 2014), weshalb die Faulraumkapazität weiterhin ausreicht (Tabelle 29, Seite 49).  Die Schlammentwässerung weist im Bestand große Kapazitätsreserven auf. Eine Erhöhung der Schlammmenge durch die PAK-Rückführung in die Biologie führt zu einer Erhöhung des anfallenden Massenstroms zur Schlammbehandlung von 22.267 kg/d auf 24.493 kg/d. 2 der 3 Zentrifugen haben bereits eine maximale Durchsatzleistung von 36.000 kg/d, sodass keine Kapazitätserhöhung erforderlich wäre (Tabelle 28). Tabelle 28: Variante 2: Überprüfung der Schlammeindickung und -entwässerung bei Mehr-schlammanfall Verfahren Massen-strom ohne PAK Kapazität Massen-strom mit PAK Reserve Reserve ohne PAK kg/d kg/d kg/d kg/d kg/d Eindickung 10.945 11.520 13.171 -1.651 575 Entwässerung 22.267 36.000 24.493 11.507 13.733

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Tabelle 29:  Überprüfung der anaeroben Schlammstabilisierung bei Mehrschlammanfall Verfahren Massen-strom ohne PAK Aufenthalts-zeit Massenstrom mit PAK Aufenthalts-zeit Aufenthalts-zeit ohne PAK kg/d Tage kg/d Tage Tage Faulung 22.267 21,9 24.493 20,3 21,9 Auf Grundlage der oben berechneten Bemessungsgrößen wurden Bauwerksgrößen der einzelnen Verfahrenskomponenten ermittelt; eine mögliche Anordnung der Bauwerke auf der vorgesehenen Freifläche ist in Abbildung 12 dargestellt. Die vorgesehene Freifläche wird durch diese Variante weitestgehend aufgebraucht. Es sind kaum Reserveflächen vorhanden und die Abstände zu den Bestandsgebäuden sowie der Neubauten untereinander müssen gering gewählt werden. Die Bauwerke benötigen insgesamt eine Fläche von 1.950 m². Durch notwendige Verkehrsflächen sowie Abstände zwischen den Gebäuden sind auf der Freifläche von 4.100 m² nur noch wenige nutzbare Bauflächen verfügbar. Die größte davon befindet sich zwischen dem Zwischenhebewerk und der Gebläsestation (ca. 450 m²). 
 Abbildung 12: Variante 2: Anordnung im Lageplan 4.2.3 Variante 3: Aktivkohlefiltration Variante 3 besteht aus einer Tuchfiltration zur weitergehenden Phosphorelimination sowie Fest-stoffrückhalt gefolgt von einer Aktivkohlefiltration. Insbesondere bei der Aktivkohlefiltration ist ein feststoffarmes Abwasser aus betrieblichen Gründen (häufiges Spülen) sinnvoll (DWA, 2021). Die

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Tuchfiltration wird folglich auf den Mischwasserzufluss (QM = 1.200 l/s), die Aktivkohlefiltration auf die Bemessungswassermenge (QSpur) ausgelegt. Variante 3 hat einen geringen Einfluss auf vorangehende Verfahrensstufen, lediglich das Schlammwasser, welches bei der Filterspülung anfällt, muss wieder zurück in den Klärprozess  in der Regel die biologische Behandlungsstufe  geführt werden.  Abbildung 13: Variante 3: Aktivkohlefiltration. TF  Tuchfiltration, GAK - Aktivkohlefiltration Die wichtigsten Bemessungsergebnisse für eine bauliche Umsetzung von Variante 3 sind in Tabelle 30 und Tabelle 31 auf Seite 51 zusammengefasst. Die für die Tuchfiltration erforderliche Filterfläche in Höhe von 600 m² (Filtergeschwindigkeit: 8 m/h; Feststoffflächenbelastung: 0,2 kg/(m²×h)) verteilt sich auf acht Filtereinheiten à 75 m². Für die Aktivkohlefiltration werden acht Filtereinheiten à 32 m³ Filterfläche vorgesehen, sodass insgesamt eine Filterfläche von 256 m² (Filtergeschwindigkeit: 9 m/h) vorhanden ist. Die Aktivkohle in den Filtern muss etwa alle 13 Monate (Bettvolumina: ca. 20.000 m³/m³) ausge-tauscht werden, wodurch sich ein durchschnittlicher jährlicher Aktivkohleverbrauch in Höhe von 244 Mg/a ergibt. Die Filterstandzeit wurde im Vergleich zu Variante 1 aufgrund der fehlenden vorgeschalteten Ozonung geringer angenommen. Für jede Filterspülung wird eine Spülwasser-menge von etwa 200 m³ benötigt. Tabelle 30: Variante 3: Bemessung Tuchfiltration Parameter Einheit Bemessung Bemessungsparameter   Filtergeschwindigkeit m/h 8 Feststoffflächenbelastung kg/(m²×h) 0,2 Bemessungsergebnisse   Filterfläche m² 600 Anzahl Filtereinheiten - 8 Fläche je Filter m² 75

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Tabelle 31:  Variante 3: Bemessung Aktivkohlefiltration Parameter Einheit Bemessung Bemessungsparameter   Filtergeschwindigkeit m/h 9 Minimale Leerbettkontaktzeit min 20 Bettvolumina m³/m³ 20.000 Bemessungsergebnisse   Filterfläche m² 256 Anzahl Filtereinheiten - 8 Fläche je Filtereinheit m² 32 Filterbetthöhe m 2,5 EBCTmin min 20,6 Spülwasserbedarf je Filter pro Spülung m³ 200 Dauer bis zum Filterwechsel Monate 13 Jährlicher GAK-Verbrauch Mg 244 Auf Grundlage der berechneten Bemessungsgrößen wurden Bauwerksgrößen der einzelnen Verfahrenskomponenten abgeschätzt und eine mögliche Anordnung der Bauwerke auf der vorgesehenen Freifläche im Lageplan eingezeichnet (Abbildung 14, Seite 52). Die Bauwerke benötigen insgesamt eine Fläche von 1.570 m². Trotz notwendiger Verkehrsflächen sowie Abstände zwischen den Gebäuden sind auf der Freifläche von 4.100 m² noch nutzbare Bau-flächen verfügbar, sodass Erweiterungsflächen für eine Verfahrenserweiterung vorhanden wären. Die größten davon befindet sich westlich der Gebläsestation (ca. 900 m², Ort der Ozonungsanlagen bei Variante 1) sowie zwischen dem Zwischenhebewerk und der Gebläse-station (ca. 400 m²). Durch die Nachrüstung einer Ozonung auf der verbleibenden Fläche könnte diese Variante so umgebaut werden, dass sie verfahrenstechnisch Variante 1 entspricht.

Abbildung 14: Variante 3: Anordnung im Lageplan

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5 UMSETZUNGSZEITPLAN 
In Tabelle 39 ist ein möglicher Rahmenterminplan für die Umsetzung der Maßnahme -
gungs dargestellt. Der Rahmenterminplan basiert auf den Leistungsphasen der Honorar-
ordnung für Architekten und Ingenieure (HOAI)  sowie zusätzlich erforderlichen Phasen für Vor -
bereitungs-, Entscheidungs-, Genehmigungs- und Inbetriebnahmezeiten. Die Vorbereitungs-, 
Entscheidungs- und Genehmigungszeiten wurden in Zusammenarbeit mit der Entega 
Abwasserreinigung GmbH & Co. KG sowie mit dem Mobilitäts - und Tiefbauamt der Wissen-
schaftsstadt Darmstadt abgestimmt. Die Zeit angaben beruhen auf Schätzungen auf Grundlage 
von Erfahrungen abgeschlossener Projekte. Es wird darauf hingewiesen, dass es sich hierbei um 
die minimal notwendigen Zeiten handelt und insbesondere die Zeiträume für Entscheidungen 
durch städtische Gremien und durch die zuständigen Behörden stark variieren können, was zu 
erheblichen Abweichungen führen kann. 
Tabelle 39: Rahmenterminplan (Stand 03/2024) 
Leistungsphase Dauer 
[Quartale] 
Start Ende 
Machbarkeitsstudie inkl. Laborleistungen 4 Q4/2022 Q4/2023 
Abstimmungen, Beschlussfassungen Machbarkeitsstudie 3 Q1/2024 Q3/2024 
Europaweite Ausschreibung Ing.-Leistung 2 Q3/2024 Q4/2024 
Lph 1  Grundlagenermittlung 1 1) Q1/2025 Q1/2025 
Lph 2  Vorplanung 
(Beginn Gutachten zum Natur- und Artenschutz, Eingriffs- und 
Ausgleichsplanung / Vorprüfung gem. UVPG 2)) 
3 1) Q1/2025 Q3/2025 
Lph 3  Entwurfsplanung 
(Fertigstellung Gutachten zum Natur- und Artenschutz, Eingriffs- und 
Ausgleichsplanung / Vorprüfung gem. UVPG 2)) 
4 1) Q3/2025 Q2/2026 
Abstimmungen, Beschlussfassungen Entwurfsplanung 2 Q3/2026 Q4/2026 
Antrag und Bewilligung 3 Q1/2027 Q3/2027 
Lph 4  Genehmigungsplanung (Bauantrag gem. HBO) 2 Q4/2027 Q1/2028 
Genehmigungen 2 1) Q2/2028 Q3/2028 
Lph 5  Ausführungsplanung 4 1) Q2/2028 Q1/2029 
Lph 6  Vorbereitung der Vergabe 3 1) Q1/2029 Q3/2029 
Lph 7  Mitwirkung bei der Vergabe 2 1) Q3/2029 Q4/2029 
Lph 8  Objektüberwachung 8 1) Q4/2029 Q3/2031 
Inbetriebnahme 1 Q4/2031 Q4/2031 
1)zeitliche Überlappungen mit vorlaufenden/ nachlaufenden Leistungsphasen sind bei der Leistungsphasendauer nicht
berücksichtigt
2)wasserrechtliche Genehmigung entfällt

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6 ZUSAMMENFASSUNG Im Rahmen der Spurenstoffstrategie Hessisches Ried wurde das Zentralklärwerk (ZKW) Darmstadt als eine von sechs Kläranlagen im Einzugsgebiet des Hessischen Rieds vom Hessischen Ministerium für Umwelt, Klimaschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (HMUKLV) identifiziert, die mit einer Behandlungsstufe zur zielgerichteten Elimination von Mikro-verunreinigungen aus mechanisch-biologisch behandeltem Abwasser ausgestattet werden soll. Zur Auswahl von Verfahrenstechniken für eine sogenannte 4. Reinigungsstufe wurde im Rahmen dieser Machbarkeitsstudie die Verfahrenstechnik des ZKW Darmstadt nach dem aktuellen Stand der Technik überrechnet, die Rahmenbedingungen für eine 4. Reinigungsstufe dargelegt sowie drei Varianten einer 4. Reinigungsstufe unter Beachtung der Standortbedingungen konzep-tioniert. Die drei Varianten wurden aufgrund monetärer und nicht-monetärer Faktoren bewertet und eine Vorzugsvariante sowie ein Umsetzungszeitplan abgeleitet. Das ZKW Darmstadt wird als mechanisch-biologische Kläranlage mit einer Ausbaugröße von 240.000 E durch die ENTEGA Abwasserreinigung GmbH & Co. KG betrieben. Die mechanische Abwasserbehandlung besteht aus einer Rechenanlage, einem kombinierten Sand- und Fettfang sowie einer Vorklärung. Die biologische Abwasserbehandlung basiert auf dem Belebtschlamm-verfahren mit simultaner Denitrifikation. Die auf dem ZKW Darmstadt anfallenden Klärschlämme werden eingedickt, anaerob mesophil stabilisiert und im Anschluss der Entwässerung energetisch verwertet. Auf Basis einer Auswertung von Betriebsdaten aus den Jahren 2018 bis 2022 wurden bemes-sungsrelevante Daten zur Überrechnung des ZKW Darmstadt für den Istzustand hergeleitet. Hierbei konnte dargestellt werden, dass die Belastung des ZKW Darmstadt bedingt durch die Abwasserzusammensetzung unterschiedlich ist. Demnach liegt der auf dem 85 %-Perzentil-Wert der BSB5-Fracht bei Trockenwetter basierende Einwohnerwert (EWBSB5) bei 360.084 E und folglich über der Ausbaugröße des ZKW Darmstadt. Der Einwohnerwert basierend auf dem Para-meter anorganischer Gesamtstickstoff (Nges,anorg). konnte zu 183.143 E, der auf dem Parameter Gesamtphosphor zu 234.915 E berechnet werden.  Gleichwohl der hohen Belastung des ZKW Darmstadt werden alle derzeitigen Überwachungs-werte sicher eingehalten. In Bezug auf eine mögliche Verschärfung des Überwachungswerts für den Parameter Phosphat-Phosphor (PO4-P) wird ein weiterer Untersuchungsbedarf angezeigt.  Für den Prognosezustand wurde ein Bevölkerungszuwachs bis zum Jahr 2035 in Höhe von 15.000 Einwohnern angenommen; eine Erhöhung der im Zulauf des ZKW vorliegenden Nieder-schlagswassermenge wurde aufgrund einer angenommenen Umsetzung von ortsnaher Nieder-schlagswasserversickerung respektive der Erschließung im einem Trennsystem vernachlässigt. Im Rahmen der verfahrenstechnischen Überrechnung wurde die für die 4. Reinigungsstufe bedeutsame biologische Abwasserbehandlungsstufe inkl. Vorklärung und Schlammbehandlung überprüft. Die Vorklärung ist für den Ist- sowie Prognosezustand ausreichend dimensioniert. Die Nachklärung ist in Bezug auf die Oberfläche sowie die Tiefe ausreichend dimensioniert. Eine regelkonforme Betriebsweise der Nachklärung kann bei einer Belebtschlammkonzentration (TSBB) in Höhe von 2,80 kg/m³ abgebildet werden. Infolgedessen wird ein Mangel an Belebungs-beckenvolumen (VBB) in Höhe von rd. 5.000 m³ im Istzustand resp. rd. 9.500 m³ im Prognose-zustand angezeigt. Die aktuelle Betriebsweise der biologischen Abwasserbehandlungsstufe des ZKW Darmstadt mit einer Belebtschlammkonzentration in Höhe von durchschnittlich rd. 5,0 kg/m³

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kann über das Regelwerk nicht abgebildet werden, da ein über das Maß des Regelwerks liegendes Rücklaufverhältnisses (RV = 3,3) sowie eine über der vorhandenen Nachklärbecken-tiefe liegende erforderliche Nachklärbeckentiefe (hges = 8,1 m) angezeigt werden. Gleichwohl ist auf Grundlage der ausgewerteten Qualitätsparameter im Ablauf der Kläranlage ein sicherer Betrieb der biologischen Abwasserbehandlungsstufen möglich. Die auf dem ZKW Darmstadt vor-handenen Gebläse sind in Bezug auf die im Ist- und Prognosezustand erforderliche Luftmenge ausreichend dimensioniert.  Die Schlammbehandlung des ZKW Darmstadt ist in Bezug auf die anaerobe mesophile Schlamm-stabilisierung und die Schlammentwässerung ausreichend dimensioniert; für die maschinelle Überschussschlammeindickung wird im Prognosezustand eine Erweiterung angezeigt. Für die Konzeptionierung einer 4. Reinigungsstufe werden vom HMUKLV 18 Leitsubstanzen sowie Anforderungen an die Elimination dieser Subtanzen und die zu behandelnde Abwasser-menge vorgegeben. Die 18 Leitsubstanzen wurden im Rahmen eines Spurenstoffscreenings im Zulauf- sowie im Ablauf der biologischen Abwasserbehandlungsstufe nachgewiesen; die Elimi-nation lag im Mittel über alle 18 Leitsubstanzen und alle zwei Probenahmen bei 21 %. Mit einer auf Aktivkohleadsorption oder Oxidation mittels Ozon basierenden 4. Reinigungsstufe kann auf Basis von Literaturwerten eine geforderte Elimination im Mittel über alle 18 Leitsubstanzen in Höhe von  80 % erwartet werden. Die für eine Teilstrombehandlung erforderliche Abwasser-menge (QSpur) wurde auf Basis der Handlungsempfehlungen des Kompetenzzentrums Spuren-stoffe Baden-Württemberg zu 519 l/s hergeleitet. Mit einem derartigen Abwasservolumenstrom lassen sich 90 % der Jahresabwassermenge anhand einer 4. Reinigungsstufe behandeln. Auf Basis einer qualitativen Bewertung der für eine 4. Reinigungsstufe in Frage kommenden Ver-fahrenstechniken wurden drei Varianten einer 4. Reinigungsstufe zur Konzeptionierung aus-gewählt. Hierunter die Ozonung mit nachgeschalteter Aktivkohlefiltration (Variante 1), das Pulver-aktivkohle-Kontaktverfahren mit Dosierung in eine nachgeschaltete Stufe und Pulveraktivkohle-anreicherung (Variante 2) und die Aktivkohlefiltration (Variante 3). Für alle drei Varianten wurde eine weitestgehende Feststoff- und Phosphorelimination mittels Fällung und Tuchfiltration vor-gesehen. Für alle Varianten wurden die Kosten budgetiert und eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung vorgenommen. Unter zusätzlicher Zuhilfenahme nicht-monetärer Kriterien wurden alle drei Varianten bewertet. Es konnte dargestellt werden, dass in Abhängigkeit der Gewichtung der Bewertungsgruppen Aspekteverschiede Vorzugsvarianten resultieren können. Folglich kann aus Sicht der Verfasser keine klare Empfehlung für eine Vorzugsvariante gegeben werden; dies ist erst nach Festlegung der Gewichtung durch die Stakeholder des ZKW Darmstadt zielführend. Je nach Variante wurden Investitionskosten in Höhe von 24,0 Mio.  2) bis 34,6 Mio. , Variante 1) sowie Betriebskosten in Höhe von 1,06 Mio. (brutto, Variante 3) bis 1,44 Mio.  1) budgetiert. Anhand einer dynamischen Kosten-vergleichsrechnung mit einem Realzins in Höhe von 3 % und einer Kostensteigerung in Höhe von 3 % sowie einer Betrachtungsdauer von 30 Jahren wurden Jahreskosten in Höhe von 3,36 Mio. /a (brutto, Variante 2) bis 4,80 Mio.  Variante 1) budgetiert. Die spezifischen Kosten liegen bei 0,28 (Variante 3) bis 0,39 3 (Variante 1) respektive 14,01 (E × a) (Variante 3) bis 20,02  × a) (Variante 1). Bei Annahme eines Realzinses in Höhe von 5 % und

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einer Kostensteigerung in Höhe von 3 % wurden für den oben genannten Zeitraum Jahreskosten in Höhe 3,63 Mio. , Variante 3) bis 5,17  1) sowie spezifische Kosten in Höhe von 0,30 (Variante 3) bis 0,42   1) respektive 15,12  × a) (Variante 3) bis 21,52  × a) (Variante 1) budgetiert.   Darmstadt, den 05.03.2024  Weber-Ingenieure GmbH     i. A. Nikolai Schuh, M.Sc.     i. V. Dr.-Ing. Gregor Knopp Ende des Textteils

Anhang 6: Bewertungsmatrix: alternative Gewichtung

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Punkt 18: Erweiterung Zentralklärwerk Darmstadt um Phosphor- und 
Spurenstoffelimination 
- Machbarkeitsstudie 4. Reinigungsstufe Zentralklärwerk - 
 (V-Nr. 2024/0220) 
 
Der Vorlage wird einstimmig zugestimmt.