Pflanzenkläranlage

(constructed wetlands, ) Anlagen zur  Abwasserreinigung, bei der die Selbstreinigungskraft der Natur genutzt. Abwässer werden Teichen mit ausgewählten Sumpfpflanzen zum Zwecke der biologische Abwasserreinigung zugeführt. Der mit den Pflanzen besetzte Boden- oder Wasserkörper wird vertikal oder horizontal durchströmt. Im Zusammenspiel von Pflanze, Boden und darin lebenden Mikroorganismen werden im Pflanzenbeet sowohl organische als auch anorganische gelöste Stoffe abgebaut oder durch Bindung an den Bodenkörper aus dem Abwasser eliminiert. Ebenso tragen die Pflanzenkläranlagen zu einer Reinigung des Abwassers durch Verminderung der Gesamtkeimzahl bei.

Pflanzenkläranlagen eignen sich aufgrund ihrer Abbauleistungen vorzugsweise für die Reinigung gering belasteter kommunaler Abwässer. Aber auch stark belastetes Abwasser aus Industrie und Gewerbe oder Sickerwasser gelten u.U. und bei geeigneter Anpassung (Adaptation) der Pflanzenkläranlage  an die Schadstofffracht und hinreichender Größe als umsetzbar, soweit eine Abbaubarkeit gegeben ist.

Pflanzenkläranlagen unterscheiden sich von technischen Kläranlagen im Wesentlichen dadurch, dass in ihnen das Abwasser ohne künstliche Belüftung  gereinigt wird. Während der Passage des Abwassers durch den von Schilf durchwurzelten Boden oder durch mit Schilf oder Binsen bepflanzten Kies/Sandschichten, wird das Abwasser sowohl mechanisch gefiltert, als auch durch die im Boden Mikroorganismen gereinigt. 

Gemeinsames Kennzeichen der Pflanzenkläranlagen ist die Bepflanzung mit Sumpfpflanzen (Schilf Binsen u. a.), denen ein aktiver Beitrag zur Reinigung des Abwassers zugeschrieben wird.

Die wesentliche Reinigungsleistung einer Pflanzenkläranlage erfolgt durch Bakterien, die sich im Wurzelbereich der Pflanzen ansiedeln und sich aus dem vorbeifließenden Wasser ernähren. Die Pflanzen dienen als "Wirt", von denen sich die Bakterien vorwiegend mit Sauerstoff versorgen.
Neben der Verrieselung von Abwasser, Filtergräben und Filterbeeten bieten die Pflanzenkläranlagen das einfachste Prinzip der Abwasserreinigung. Sie weisen aber, im Gegensatz zu Ihrer "Konkurrenz", eine höhere Reinigungsleistung auf und können in bestimmten Einsatzbereichen als Alternative zu Belebungsanlagen und Tropfkörperanlagen betrachtet werden. 

Der Nachteil gegenüber den kompakten Behälteranlagen ist der vergleichsweise hohe Platzbedarf. Je nach Verfahren werden mindestens 2-5 m² Fläche pro Einwohnergleichwert benötigt (oft sogar 8 - 10 m²/E). Die Mindestfläche eines Pflanzenbeetes wird mit 25 m² angegeben. Um eine große Oberfläche für die zahlreichen Umwandlungsprozesse zur Verfügung zu stellen, ist eine ausreichend tiefe Durchwurzelung notwendig. Rohrschilf zum Beispiel erreicht eine Durchwurzelung bis in 1,20 m Tiefe. Für die meisten Pflanzenkläranlagen ist eine Wurzeltiefe von ca. 60 cm jedoch ausreichend.

Typen der Pflanzenkläranlagen

Pflanzenkläranlagen werden in drei Grundtypen unterschieden:

  1. in Pflanzenkläranlagen mit wasserüberstauten Beeten
  2. in Pflanzenkläranlagen mit nicht bindigem Filtermaterial auf der Basis von sandig-kiesigem Boden. Das Wasser durchströmt den Boden vorwiegend in vertikaler Richtung.
  3. in Pflanzenkläranlagen mit bindigem Filtermaterial; hier wird der Bodenkörper horizontal vom Abwasser durchflossen. Zu ihnen wird auch die Wurzelraumentsorgung gezählt.
  4. Mischformen dieser Grundtypen ergeben sich manchmal während des Betriebs oder sind als solche von vornherein geplant.

Die mechanische Vorklärung des Abwassers beim Betrieb von Pflanzenkläranlagen ist sinnvoll, da der Verlauf der anfallenden Abwassermenge gleichmäßiger wird. Darüber hinaus wird die Sedimentation ungelöster Abwasserinhaltsstoffe in der Pflanzenstufe verhindert. Diese mechanische Entschlammung vermeidet zusätzlich eine Verschlechterung der hydraulischen Eigenschaften des Bodenkörpers. Hygienische Probleme können so vermieden werden.

Horizontales Verfahren

Das Abwasser wird über die Mehrkammerabsetzgrube unterhalb der Beetoberfläche in die Anlage eingeleitet. Das Abwasser durchfließt den Bodenkörper und wird auf der Sohle am Ende der Anlage in Filterrohren aufgesammelt und über einen Kontrollschacht in ein Gewässer geleitet oder im Untergrund versickert. Für horizontal durchflossene Anlagen werden mindestens 5 m² Pflanzfläche angesetzt. Bei der Berechnung der notwendigen Fläche müssen der Zu- und Ablaufbereich mitberücksichtigt werden.

Vertikales Verfahren

Beim vertikalen System wird das Abwasser über ein Verteil-System auf der Pflanzfläche in den Bodenkörper eingebracht. Das Wasser wird gleichmäßig über die gesamte Pflanzfläche verteilt und rieselt aus den Verteilerrohren in den Bodenkörper. Auf der Sohle der Anlage wird das gereinigte Wasser gesammelt und ebenfalls über einen Kontrollschacht in ein Gewässer geführt oder im Untergrund verrieselt. 

Betriebshinweise

Jede Kleinkläranlagen unterliegt nach dem Gesetz der Eigenüberwachung. Für die Pflanzenkläranlage sind neben den Bestimmungen der DIN 4261 weitere, für Pflanzenkläranlagen typische Arbeiten im Rahmen der eigenen Betreuung durchzuführen. Regelmäßige Kontrollen der Pflanzenoberfläche auf Schäden, Pfützenbildung oder sonstige Auffälligkeiten sind ebenso wichtig wie die Kontrolle der bautechnischen Anlagenteile.

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