Fragen und Antworten

Das Kanalisationsnetz hat einerseits die Aufgabe das Schmutzabwasser (z.B. aus WC, Dusche, Waschmaschine, aber auch aus der Industrie) in die Abwasserreinigungsanlage (ARA) zu transportieren, andererseits stellt es sicher, dass Regenabwasser von Dächern, Plätzen und Strassen aus dem Siedlungsgebiet abgeführt wird. Idealerweise wird das Regenabwasser ins Grundwasser versickert oder über ein separates Regenabwasserleitungsnetz in ein Oberflächengewässer abgeleitet. In diesem Fall spricht man von einer Entwässerung im Trennsystem. Wird das Regenabwasser zusammen mit dem Schmutzabwasser auf die ARA geleitet, so spricht man von einem Mischsystem.

Mischsystem

Trennsystem

Im Mischsystem werden Regen- und Schmutzabwasser in einer gemeinsam genutzten Leitung zur ARA abgeleitet, im Trennsystem wird Regenabwasser über ein eigenständiges Leitungsnetz in Gewässer und Schmutzabwasser über ein eigenständiges Leitungsnetz in die ARA abgeleitet.

Bei einem starken oder langanhaltenden Regen können im Mischsystem grosse Regenabwassermengen von Dächern und Plätzen in die Kanalisation gelangen. Die Kanalisation stösst dann an ihre Kapazitätsgrenzen. Damit sich Mischabwasser in diesem Fall nicht in die Häuser und Keller zurück staut oder die ARA überflutet wird, sind in der Kanalisation Regenentlastungsanlagen eingebaut. Sie leiten in einem solchen Fall den überlaufenden Teil des Mischabwassers direkt oder über Regenüberlaufbecken in ein Gewässer. Da eine solche Entlastung nur bei starken Regenfällen stattfindet, ist das entlastete Abwasser stark verdünnt.

Den Regenentlastungsanlagen fliesst mit dem Schmutzabwasser bei starken Regenfällen eine grosse Menge Regenabwasser zu. Es wird jedoch nur der Teil des Schmutzabwassers an die ARA weitergeleitet, den die ARA aufgrund ihrer Kapazität reinigen kann. Der restliche Teil überläuft im Entlastungsfall ins Gewässer.

    
Regenüberlauf (Hochwasserentlastung)  

               
 Regenüberlaufbecken (Regenklärbecken)

Was passiert im Sedimentationsbecken eines Regenüberlaufbeckens?
Die Sedimentation ist ein Trennverfahren, das auf einem physikalischen Vorgang beruht; unter Sedimentieren versteht man hierbei das Absinken von feinen unlöslichen Feststoffteilchen in einer Flüssigkeit. Die einzelnen Stoffe eines Gemenges können somit abgetrennt werden, ohne dass diese verändert werden.

Beispiel:

Wenn man etwa einen Teelöffel Gartenerde in einem Glas Wasser umrührt, kann man beobachten, dass in dem bräunlichen Gemisch größere Teilchen schnell zu Boden sinken. Wenn man das Gemisch einen Tag stehen lässt, so haben sich auch die leichtesten Teilchen am Glasboden abgesetzt (sedimentiert). Die darüberstehende Flüssigkeit ist klar.

A    Abwasserabfluss bei Trockenwetter (Regelbetrieb): Das Regenüberlaufbecken bleibt funktionslos!

B    Regenwetterabfluss während eines kleineren Regenereignisses: Das Sedimentationsbecken des Regenüberlaufbeckens kommt nur als Zwischenspeichervolumen zum Tragen – weder der Klärüberlauf noch der Notüberlauf des Regenüberlaufbeckens kommt zum Einsatz!

C    Regenwetterabfluss während eines grösseren Regenereignisses: Das Sedimentationsbecken des Regenüberlaufbeckens kommt sowohl als Zwischenspeichervolumen wie auch als Sedimentationsraum zum Einsatz; Abwasser, das nicht im Sedimentationsbecken zwischenlagert werden kann, wird vorgeklärt (Elimination der absetzbaren und schwimmfähigen Feststoffe!) über den Klärüberlauf in das Gewässer abgeleitet. Der Notüberlauf des Regenüberlaufbeckens kommt nicht zum Tragen!

D    Regenwetterabfluss während eines grossen bis sehr grossen Regenereignisses: Das Sedimentationsbecken des Regenüberlaufbeckens kommt sowohl als Zwischenspeichervolumen wie auch als Sedimentationsraum zum Einsatz; alles Abwasser, das nicht im Sedimentationsbecken zwischengelagert werden kann, wird vorgeklärt (Elimination der absetzbaren und schwimmfähigen Feststoffe!) über den Klärüberlauf in das Gewässer abgeleitet. Der Beckenüberlauf (Notüberlauf) des Regenüberlaufbeckens springt an und leitet – zur Beckenentlastung und Sicherstellung, dass die bereits zurückgehaltenen Schwimm- und abgesetzten Feststoff nicht ausgeschwemmt werden – das nun durch das viele Regenwasser stark verdünnte Fäkalabwasser zusätzlich in das Gewässer.

*    Nach dem Regenereignis, wenn das Abwasserleitungsnetz wieder freie Transportkapazität aufweist, wird das im Sedimentations-becken zwischengespeicherte Abwasser (inkl. der darin zurückgehaltenen Schwimm- und abgesetzten Feststoffe) in das Leitungsnetz, das das Abwasser bei Trockenwetter zur ARA leitet, zurückgepumpt.

Auslegung der Siedlungsentwässerung auf Regenereignisse

Regen ist ein Naturphänomen, das in seiner Stärke und Intensität ganz erheblich variieren kann. Bei der Planung von Abwasseranlagen werden Regenstärke und -intensität berücksichtigt.

Regenstärke (Klassifizierung gemäss Deutschem Wetterdienst)

• Leichter Regen: Niederschlagshöhe in 60 Minuten < 2,5 mm, in 10 Minuten < 0,5 mm
• Mässiger Regen: Niederschlagshöhe in 60 Minuten ≥ 2,5 mm bis < 10,0 mm, in 10 Minuten ≥ 0,5 mm bis < 1,7 mm
• Starker Regen: Niederschlagshöhe in 60 Minuten ≥ 10,0 mm, in 10 Minuten ≥ 1,7 mm
• Sehr stark Regen: Niederschlagshöhe in 60 Minuten ≥ 50,0 mm, in 10 Minuten ≥ 8,3 mm

Regenintensität

Die Regenintensität gibt die Regenhöhe (Niederschlagshöhe), d.h. die Menge des gefallenen Regens (Niederschlags), in mm pro Zeiteinheit an.

Hinweis: 1 mm Niederschlagshöhe pro Sekunde und Quadratmeter entspricht einer Wassermenge von einem Liter pro Sekunde und Quadratmeter!

Regenintensitätskurve «Stadt Luzern»: Mittlere Regenintensität r bei T Minuten Regendauer, die im Mittel alle z Jahre erreicht oder überschritten wird, in Liter pro Sekunde und Quadratmeter [l/s m²].

Im Kanton Luzern wird / wurde die Kapazität der Abwasseranlagen (bspw. Mischabwasserleitungen) im Regelfall auf das Ableitvermögen eines Regenereignisses der Jährlichkeit z = 5 (Jährlichkeit z: Zeitintervall, in dem eine bestimmte Regenintensität im Mittel einmal erreicht oder überschritten wird, in Jahren) ausgelegt.

Im Ereignisfall ist das Mischwasser durch den intensiven Regen zwar stark verdünnt, es können sich darin aber alle Stoffe finden, welche mit dem Abwasser entsorgt werden, vom WC-Papier bis zu den unsichtbaren gelösten Stoffen wie Ammonium und Phosphor.

Die Luzerner Mittellandseen sind seit Jahrzehnten stark durch Nährstoffe, insbesondere Phosphor, belastet. Vor über 100 Jahren stammten die Nährstoffeinträge in die Seen hauptsächlich von ungereinigten Siedlungs- und Industrieabwässern. In den 1960er Jahren setzte die Intensivierung der Landwirtschaft ein, wodurch die Seen zusätzlich mit Düngestoffen belastet wurden. Als Folge traten verschiedentlich Fischsterben auf.

Mit dem Bau der Abwasserreinigungsanlagen und der Kanalisation konnte der Nährstoffeintrag aus häuslichem und industriellem Abwasser in die Mittellandseen stark reduziert werden. Heute trägt die Siedlungsentwässerung nur noch einem kleinen Teil (10-15%) zum Phosphoreintrag in die Luzerner Mittellandseen bei. Weniger als 5% werden durch die Regenentlastungen aus den Mischsystemen verursacht. Die grösste Zufuhr an Phosphor stammt heute aus der landwirtschaftlichen Produktion (85-90%).

Stebt man an, den kleinen Anteil des Phosphoreintrags durch Mischsysteme weiter zu reduzieren, so ist dies mit sehr hohen Kosten verbunden, da intakte Mischsysteme durch Trennsysteme ersetzt und grosse Rückhaltevolumen in den verbleibenden Mischsystemen gebaut werden müssen. Abschätzungen zeigen, dass Massnahmen zur Reduktion von einem Kilogramm Phosphor aus der Landwirtschaft 10x günstiger sind, als Massnahmen zur Reduktion von Phosphor aus der Siedlungsentwässerung.

Ja und nein. Einige Entlastungsanlagen sind als Regenüberlaufbecken ausgestaltet, welche bei kleinen Regen das Mischabwasser zwischenspeichern und danach in die ARA leiten. Bei grossem Regen kann ein Teil der Verunreinigungen (z.B. WC-Papier) im Entlastungsfall mechanisch zurückgehalten werden. Andere Entlastungsanlagen sind als reine Überläufe konzipiert, welche keinen Schadstoffrückhalt gewährleisten.

Ein Grossteil der Verunreinigungen ist biologisch abbaubar, d.h. es kommt in der Regel nicht zu akuten Auswirkungen wie z.B. einem Fischsterben. Extreme Gewässerverschmutzungen mit Fischsterben werden eher durch Unfälle oder Fehlverhalten (z.B. Gülleeinleitungen in Gewässer oder falsche Baustellenentwässerungen) ausgelöst. Dennoch belasten häufige oder sehr starke Entlastungen die Gewässer durch den Eintrag von Düngestoffen (Ammonium, Phosphor etc.) und durch die Ablagerungen von Schlamm auf der Gewässersohle. Deshalb sind Entlastungen gemäss Gewässerschutzgesetz zu vermeiden.

Ein Indikator für die Auswirkungen auf den Menschen ist die Badewasserqualität, welche durch den Kanton regelmässig überprüft wird (siehe https://uwe.lu.ch/themen/gewaesser/gewaesserzustand/badewasser). Die Badewasserqualität ist an den Messstellen in aller Regel gut bis sehr gut.

Eine komplette Aufhebung sämtlicher Entlastungen würde bedeuten, dass entweder das gesamte Siedlungsgebiet auf Trennsysteme umgestellt würde und/oder gigantische Regenbecken zur Zwischenspeicherung und Vorreinigung des Abwassers erstellt werden müssten. Beides ist technisch kaum möglich und würde dem im Recht verankerten Wirtschaftlichkeitsgebot widersprechen (siehe Art. 10 Ziff. 1bis Gewässerschutzgesetz). Es sind vielmehr gezielte Massnahmen im Entwässerungsnetz zu treffen, wie z.B. die Einführung des Trennsystems wo dies sinnvoll ist, die Versickerung des Regenwassers gemäss Art. 7 Ziff. 2 Gewässerschutzgesetz und den punktuellen Ausbau der Regenrückhaltekapazitäten (Regenbecken).

Regenüberlaufbecken "ARA Blindei"

Das Entwässerungssystem der Schweiz ist historisch gewachsen. Über die gesamte Schweiz wurden ca. 40‘000 - 50‘000 km öffentliche Kanalisationsleitungen mit gesamten Erstellungskosten von CHF 40 - 50 Milliarden gebaut. Ihr Wiederbeschaffungswert beträgt rund CHF 80 - 100 Milliarden (Zahlen des BAFU).

Als das Entwässerungsnetz aufgebaut wurde, war es üblich, das Regenabwasser zusammen mit dem Schmutzabwasser im Mischsystem abzuleiten. Etwa 70 % des gesamten Siedlungsgebiets der Schweiz werden auf diese Weise entwässert. Vor diesem Hintergrund ist klar, dass eine grossflächige Neuerstellung in einem anderen System wirtschaftlich nicht tragbar wäre.

Um unter dem Aspekt der Wirtschaftlichkeit einen genügenden Schutz der Gewässer zu erreichen, wurde durch den Verband der Schweizer Abwasser- und Gewässerschutzfachleute (VSA) die Richtlinie „Abwassereinleitungen in Gewässer bei Regenwetter (STORM)“ (VSA, 2007) erarbeitet, welche neu in die Richtlinie „Abwasserbewirtschaftung bei Regenwetter“ (VSA, 2019) integriert ist. Gemäss der darin umschriebenen Vorgehensweise ist das Mass der Entlastung (Emission) durch Simulationen für jedes Entlastungsbauwerk nachzuweisen und den Einfluss der Entlastung auf das Gewässer (Immission) durch Gewässeruntersuchungen zu beurteilen. Wird ein Handlungsbedarf festgestellt, so sind Massnahmen umzusetzen.

Jede Gemeinde erarbeitet einen Generellen Entwässerungsplan (GEP), der die Entwässerung über das gesamte Gemeindegebiet aufzeigt. Darin wird das oben beschriebene STORM-Verfahren angewendet, die daraus resultierenden Massnahmen festgelegt und in die Finanzplanung aufgenommen.

Gemäss § 3 des Einführungsgesetzes zum Bundesgesetz über den Schutz der Gewässer (EGGSchG) treffen die Gemeinden auf ihrem Gebiet die notwendigen Massnahmen zum Schutz der Gewässer. Die Gemeinden sind befugt, für die Erfüllung von Gewässerschutzaufgaben und zum Betrieb von Anlagen Gemeindeverbände zu bilden und ihnen die entsprechende Verantwortung zu übertragen.

Massnahmen zur Verminderung von Entlastungen können selten kurzfristig umgesetzt werden. Die Gründe dafür sind vielfältig:

• Bei Regenereignissen muss der Abfluss des Regenwassers aus der Siedlung gewährleistet sein, damit die Infrastruktur nicht beschädigt wird und kein Rückstau in die Gebäude erfolgt. Die Massnahmen müssen somit nicht nur den Hygiene- und Umweltaspekt gerecht werden, sondern auch dem Sicherheitsaspekt.
• Um die Entlastungen zu reduzieren sind häufig mehrere Massnahmen an verschiedenen Orten im Entwässerungssystem notwendig. Geeignete Massnahme können nur durch eine Betrachtung des Gesamtsystems gefunden werden.

• Viele Entwässerungsanlagen befinden sich unter bestehenden Infrastrukturen (Strassen, Gärten, Häuser). Um Synergien zu nutzen, erfolgen Neuerungen am Entwässerungssystem soweit möglich, wenn Strassen saniert oder Anlagen neu gebaut werden.
• Massnahmen am Entwässerungssystem sind kostspielig. Damit die begrenzten finanziellen Mittel an dem Ort eingesetzt werden können, an dem der grösste Nutzen für die Umwelt entsteht, ist eine Priorisierung zwingend. Dabei ist die Entlastungsanlage mit den sichtbarsten Verschmutzungen nicht in jedem Fall auch die Anlage mit der stärksten Umweltbelastung.

Langfristige Massnahmen umfassen unter anderem:

• Abtrennen von Regenabwasser von der Schmutz- oder Mischabwasserkanalisation. Das Regenabwasser wird separat geführt und direkt in ein Gewässer eingeleitet (Trennkanalisation).
• Bau von Regenbecken an den Entlastungspunkten. Diese halten verschmutztes Mischabwasser bei Regen zurück, bis es nach dem Abklingen des Regens der ARA zugeführt werden kann. Bei Starkregen reinigen sie das Abwasser vor der Entlastung ins Gewässer mechanisch vor.
• Verbesserungen bei der Bewirtschaftung der Abwassermengen im Kanalisationssystem.

Erfolgsversprechend sind daher nur sorgfältig erarbeitete und mit der bestehenden Entwässerungsinfrastruktur abgestimmten Massnahmenplanungen. Dabei ist auch die Zunahme der Bevölkerung, die angestrebte Verdichtung der Siedlungsgebiete und die zunehmende Versiegelung der natürlichen Böden zu berücksichtigen.

Kanalisationen haben eine technische Lebenserwartung von 40 bis 80 Jahren. Die Umsetzung von flächendeckenden Verbesserungen ist aus den oben beschriebenen Gründen an eine langfristige Planung gekoppelt. Dies schliesst die Umsetzung einzelner punktueller und gezielter Massnahmen nicht aus. Viele Gemeinden und Verbände unternehmen bereits grosse und kostspielige Anstrengungen zur Verbesserung der Situation. Die Umsetzung aller Massnahmen wird jedoch mehrere Jahre bis Jahrzehnte dauern.

Die Gemeinden im Kanton Luzern investieren in die Umsetzung von GEP-Massnahmen jedes Jahr mehrere Millionen Franken. In den GEP der Luzerner Gemeinden sind gesamthaft kurz-, mittel- und langfristige Massnahmen im Umfang von über 500 Millionen Franken aufgeführt.

Achten Sie darauf, dass Sie keine Abfälle über das Abwassersystem entsorgen. Feuchttücher, Binden, Tampons, Kondome, Zigarettenstummel und Essensreste gehören in den Abfall. Werden sie verbotenerweise über das Abwassersystem entsorgt, können sie zu Verstopfungen der Leitungen und Schäden an Pumpen und technischen Einrichtungen führen. Damit werden die Kosten für die Abwasserentsorgung unnötig in die Höhe getrieben. Zudem gelangen diese Feststoffe bei starken Regenwetter über die Entlastungsanlagen in die Gewässer. 

Was kann ich als Hausbesitzer zur Verbesserung der Situation beitragen?
Informieren Sie sich über die Entwässerung Ihres Gebäudes. Es ist möglich, dass Ihr Gebäude aus historischen Gründen im Mischsystem entwässert wird, obwohl eine Versickerung des Regenabwassers möglich ist. Parkflächen oder Vorplätze können mit sickerfähigen Belägen oder mit einer Versickerung des Platzwassers im angrenzenden Grünstreifen ausgestattet werden. Ist eine Versickerung aus geologischen Gründen nicht möglich, so wurde Ihre Strasse allenfalls bereits im Rahmen einer GEP-Massnahme von der Gemeinde mit einer Regenabwasserleitung erschlossen. Prüfen Sie, ob Sie Ihr Regenabwasser so von der Mischabwasserkanalisation abtrennen können.

Auch Sickerleitungen, die um die Gebäude verlegt werden, tragen oft zu einer Belastung der Abwasserreinigungsanlage bei, wenn diese unverschmutztes Sicker- oder Hangwasser der Mischabwasserkanalisation zuleiten. Prüfen Sie, ob dieses Sickerwasser von der Mischabwasserkanalisation abgetrennt werden kann. Die Behebung der vorgenannten Punkte hilft, die Kanalisation zu entlasten und kann sich sogar vorteilhaft auf die Summe der in Rechnung gestellten Abwassergebühren auswirken.

Kennen Sie den Zustand Ihrer Kanalisation?
Als Hausbesitzer sind Sie verantwortlich, dass die Kanalisation Ihres Hauses dicht ist. Lassen Sie Ihre Kanalisation alle 10 bis 15 Jahre durch eine Fachfirma prüfen und führen Sie notwendige Sanierungsmassnahmen umgehend aus. Damit schützen Sie das Grundwasser und stellen sicher, dass die Werterhaltung Ihrer Kanalisation gewährleistet ist.

Planen Sie den Bau eines neuen Hauses?
Schenken Sie der Planung der Entwässerung Ihres zukünftigen Hauses früh genug Achtung. Häufig ist die grossflächige Versiegelung der Parzellen einer der Gründe, warum Abwasseranlagen immer stärker belastet werden und das Grundwasser immer weniger durch die natürliche Versickerung angereichert wird. Mit etwas Kreativität können Versickerungsmulden und Retentionsteiche als Gestaltungselemente in Ihrem Garten dienen. Gestalten Sie so viele Flächen als möglich durchlässig als Garten- oder Rasenflächen oder mit sickerfähigen Materialien.

Informieren Sie sich bei Ihrer Gemeinde über geplante oder abgeschlossene Massnahmen. Viele Gemeinden im Kanton Luzern sind aktiv daran, den Gewässerschutz laufend zu verbessern.

Sind Sie gerne in der Natur an unseren Gewässern unterwegs? 
Achten Sie darauf, dass kein Abfall an den Gewässern liegen bleibt. Sammeln Sie liegen gebliebene Abfälle ein und entsorgen Sie sie. Die Natur dankt es Ihnen!