«ARA und Netz müssen aus einer Hand gedacht werden» – von Messdaten im Kanalnetz zur integrierten Richtlinie des VSA

Im Sommer 2024 führten die Eawag und der Verband Schweizer Abwasser- und Gewässerschutzfachleute (VSA) im Rahmen des Co-UDLabs Projektes eine Umfrage unter Betreibern von Abwasseranlagen zum Thema «Guter Betrieb von Regenüberlaufbecken» durch. Sie knüpft an eine frühere Befragung aus dem Jahr 2017 an.

Jörg Rieckermann: An unserer Umfrage haben mit Hilfe der Kompetenzzentren des VSA über 120 Schweizer Betreiber teilgenommen – eine beeindruckende Rücklaufquote, für die wir uns herzlich bedanken möchten. Die Umfrage war anonym, deshalb möchten wir die Ergebnisse auf diesem Weg an die Praxis zurückgeben. Ich denke, sie sind nicht nur interessant für den Kanalnetz-Betrieb sondern auch für die Umsetzung der neuen Richtlinie zur integralen Bewirtschaftung von Kanalnetz, ARA und Gewässer.

Die bringt ja neue Ideen, wie zum Beispiel, die Funktionsweise des Kanalnetzes anhand von Messdaten zu überprüfen – etwas, das für ARAs schon lange Standard ist. Was sind aus eurer Sicht die Unterschiede zwischen ARA und Netz – und ist die Idee grundsätzlich richtig?

Michael Mattle: Also der grosse Unterschied zwischen ARA und Netz ist: In der ARA misst man immer, weil immer Wasser kommt. Im Netz dagegen wird es erst dann relevant, wenn zu viel Wasser kommt – also bei Regen oder Überlastung. Das heisst, es ist nur temporär. Zudem sind die Parameter, die man auf der ARA misst, durch die Verordnung klar festgelegt. Das ist im Netz anders. Aber Messungen helfen, die Modellberechnungen des Netzes besser an die Realität anzupassen. Es gibt aber keine eindeutigen gesetzlichen Vorgaben, wann, was und wie gemessen werden soll.

Reto Manser: Genau. Von der Regulierung her haben wir bei der ARA eine klare Punktquelle mit klaren Anforderungen – da ist es selbstverständlich, dass man misst, und das macht man auch schon lange.
Im Netz ist das nicht so. Da haben wir keine einzelne Punktquelle, sondern viele Einleitstellen. Und wie Michael gesagt hat: Was genau die Anforderungen dort sind, ist nicht klar geregelt. Der Unterschied ist also ziemlich gross. Hinzu kommt, dass man im Netz oft «remote» unterwegs ist – man hat keinen direkten Zugang zu allen Standorten, was die Datenerhebung und -kontrolle zusätzlich erschwert.

Jörg Rieckermann: Aus meiner Sicht ist die Gewässerbelastung (wie bei der ARA) sicher das eine. Aber die erhobenen Daten sind auch für die Modellkalibrierung wertvoll, oder für die Abstimmung von Netz und ARA. Welchen Nutzen haben Betriebsdaten aus Regenüberlaufbecken noch? Z.B. für die Kantone?

Reto Manser: Wenn du mich da als Kantonsvertreter ansprichst – das grosse Problem ist, dass wir heute relativ wenig darüber wissen, was im Kanalnetz tatsächlich passiert. Wir legen in unseren Planungen gewisse Annahmen fest, erstellen Modelle und gehen dann davon aus, dass die Infrastruktur so funktioniert. Erst wenn wir im Gewässer etwas Auffälliges sehen, werden wir aufmerksam.

Bisher war der Druck oder die Motivation, hier einen Schritt weiterzugehen, nicht besonders gross. Das hat sich aber geändert, weil die Kläranlagen immer effizienter werden. Der Anteil der Stoffe, die nicht über die ARA, sondern über Regenüberläufe in die Gewässer gelangen, wird dadurch umso relevanter. Darum macht es absolut Sinn, auch dort genauer hinzuschauen. Um zu verstehen, was passiert, müssen wir zuerst messen – und zwar gezielt. Es geht nicht nur um die Frage was wir messen, sondern auch darum, wie wir diese Daten zugänglich machen. Im besten Fall können durch genauere Planungsgrundlagen teure bauliche Infrastruktur-Massnahmen vermieden werden.

Jörg Rieckermann: In Bezug auf Infrastruktur-Massnahmen deuten unsere Umfrage-Ergebnisse darauf hin, dass viele Verbände heute nicht mehr nur die Kläranlage bewirtschaften, sondern zunehmend auch Teile der Kanalisation. Entspricht das euren Erfahrungen?

Michael Mattle: Ja, das sehen wir ähnlich. Ob die Verbände die Kanalisationen tatsächlich besitzen oder «nur» betreiben, ist von Fall zu Fall verschieden – aber der Trend ist eindeutig: Immer mehr Verbände übernehmen auch den Betrieb des Netzes, zumindest der grösseren Hauptkanäle. Im Kanton Waadt, wo an vielen Regionalisierungen gearbeitet wird, ist diese Entwicklung besonders deutlich. Und das ist auch sinnvoll: Netz und Kläranlage sollten aus einer Hand bewirtschaftet werden. Genau das ist ja das Ziel der neuen Richtlinie – jemand muss die Übersicht über das gesamte System haben. Dies ist auch wichtig, um Investitionen besser zu planen. Ein weiteres Problem ist das Fachpersonal: Kleine Gemeinden haben oft Mühe, qualifizierte Leute für den Betrieb ihrer Kanalisation zu finden. Wenn jemand nur einen kleinen Teil des Netzes betreut, fehlt ihm oft die Routine und das Systemverständnis.

Abbildung 1: (👉Abb. hochauflösend) Die Ergebnisse zur Frage: «Welche Anlagen bewirtschaftet Ihr Betrieb neben der Kläranlage?» Die hellblauen Balken zeigen die Anzahl der Nennungen im Jahr 2017 (N=110), die dunkelblauen Balken jene im Jahr 2024 (N=126). Ob 2024 mehr Abwasserverbände geantwortet haben, die schon immer Teile vom Netz betreiben, oder ob die Verbände seit 2017 mehr Verantwortung für den Betrieb des Kanalnetzes übernehmen, wissen wir nicht.

Jörg Rieckermann: Automatisierung unterstützt das Fachpersonal in seinen Aufgaben, vor allem, wenn Entscheidungen mehr auf Messdaten basieren. Wenn Zweckverbände ihr Kanalnetz betreiben und die Daten im Prozessleitsystem speichern, stellt sich die Frage: Wie oft werden diese Daten ausgewertet – nur gelegentlich oder systematisch zur Leistungsbewertung? Daten werden scheinbar häufiger ausgewertet als früher. Konkret: Wie können Messdaten aus dem Kanalnetz den Betrieb der Kläranlagen konkret verbessern? Gibt es einen Mehrwert durch Echtzeitanalysen?

Michael Mattle: Ja, es gibt bereits einige Beispiele, auch wenn sie noch selten sind. Auf SBR-Anlagen, die stark von hydraulischen Stössen betroffen sind, nutzt man schon Netz- und Wetterdaten, um sich gezielt auf Regenwetter vorzubereiten. Dadurch kann der unvermeidbare hydraulische Schwall besser bewältigt werden. Bei den meisten Durchflussanlagen ist dieser Effekt aber kleiner. Wenn die ARA ihre Kapazitätsgrenze erreicht, können Echtzeitdaten helfen dort zu entlasten, wo es dem Gewässer am wenigsten schadet.

Jörg Rieckermann: Ja, das stimmt. Viele wissen vielleicht auch gar nicht, dass gerade die ARA bei Regenwetter entscheidend dazu beiträgt, Entlastungen im Netz zu verhindern. Aber jeder zusätzliche Liter Regenwasser, der durch die ARA gereinigt werden kann, hilft letztlich dem Gewässerschutz.

Reto Manser: Gerade weil die Koordination zwischen Netz und ARA zentral ist, brauchten wir eine neue Richtlinie. Gerade bei kurzen, intensiven Regenereignissen kann die ARA eine wichtige Rolle spielen. Ich sehe hier auch grosses Potenzial für Echtzeitdaten. Natürlich ist die Umsetzung anspruchsvoll, denn solche vorausschauenden Betriebsstrategien sind für viele Betreiber noch Neuland. Aber langfristig lohnt es sich.

Michael Mattle: Wir dürfen dabei aber die Zielkonflikte nicht vergessen. Aus Sicht der Siedlungsentwässerung soll vielleicht möglichst viel Wasser auf der ARA behandelt werden. Auf der Anlage selbst sieht es aber differenzierter aus – insbesondere mit Blick auf die Stickstoffelimination und Lachgasemissionen. Um diese optimal zu reduzieren, braucht es hohe Schlammalter und genügend anoxische Volumina. Wenn man die Anlage ständig am hydraulischen oder stofflichen Limit fährt, leidet diese Leistung. Wir müssen also abwägen: Soll man bei Regenwetter möglichst alles behandeln oder lieber die Reinigungsleistung in Trockenzeiten maximieren? Diese Balance zu finden ist anspruchsvoll. Heute haben wir darauf noch nicht in allen Fällen die Antwort.

Jörg Rieckermann: Ja, ich denke, dass solche Zielkonflikte für alle Beteiligten noch Neuland sind. Ähnlich wie der Umgang mit Messdaten. Die werden heute meist nur für den Betrieb genutzt (Abbildung 2). Dabei sind sie als Grundlagen sowohl für die Planung als auch für die Erfolgskontrolle wichtig – sie sollten also den Weg zu den Kantonen finden, wie es die neue Richtlinie vorsieht. Wir haben die Betreiber deshalb zum Schluss noch gefragt, wie sie die Vision beurteilen, manche Betriebsdaten öffentlich zugänglich zu machen – etwa über eine Online-Karte, wie es in England oder Belgien bereits gemacht wird. Interessanterweise sind die Antworten zwiegespalten und ca. die Hälfte ist dagegen. Warum wissen wir allerdings nicht.

Abbildung 2: (👉 Abb. hochauflösend) Die Ergebnisse zur Frage: «Warum hat sich Ihr Abwasserverband für den Einsatz von Messtechnik an den Anlagen entschieden? Bitte wählen Sie maximal 3 Hauptgründe aus.» Die meisten Betreiber nutzen Messdaten um den Betrieb zu verbessern, nur wenige nutzen die Daten bereits als Planungsgrundlage oder Leistungsermittlung.

Reto Manser: In der Schweiz ist das Thema sicher besonders sensibel. Wir sind es gewohnt, dass unser Wasser qualitativ einwandfrei ist – Trinkwasser aus dem Hahn ist selbstverständlich. Kaum jemand schaut sich die chemischen Analysen seiner Wasserversorgung an, obwohl sie online verfügbar sind - weil das Vertrauen gross ist. Beim Abwasser ist es ähnlich: Wir sind stolz auf unsere Kläranlagen und den Gewässerschutz. Viele Menschen wissen aber gar nicht, dass bei Regenwetter ein Teil des Abwassers ungereinigt in die Gewässer gelangt – und dass das systembedingt und erlaubt ist. Wenn man diese Informationen öffentlich macht, braucht es daher gute Kommunikation. Die Bevölkerung muss verstehen, dass Entlastungen kein Fehlverhalten, sondern Teil unseres Abwassersystems sind. Transparenz ist grundsätzlich richtig, aber sie muss begleitet werden – sonst entsteht leicht der Eindruck, jede Entlastung sei ein Problem.

Michael Mattle: Ich sehe das ähnlich. Transparente Daten könnten durchaus helfen – etwa, um die Bevölkerung oder Behörden für Risiken beim Baden nach Regenereignissen zu sensibilisieren. Ich glaube aber nicht, dass es in der Schweiz dieselben negativen Reaktionen geben würde wie zum Beispiel in England. Dort sind private Unternehmen für die Abwasserentsorgung zuständig und profitieren wirtschaftlich davon – das ist bei uns völlig anders. Trotzdem ist es verständlich, wenn sich Betreiber anfangs unwohl fühlen, ihre Betriebsdaten öffentlich zu machen. Man könnte vielleicht mit einer freiwilligen zeitnahen Veröffentlichung von geprüften Kennzahlen beginnen und Schritt für Schritt Erfahrungen sammeln.

Abbildung 3: (👉 Abb. hochauflösend) Die Ergebnisse zur Frage, ob die Überwachungsdaten von RÜBs auf einer leicht zugänglichen Plattform öffentlich zugänglich gemacht werden sollen, um transparent zu informieren und die Effizienz der Abwasseranlagen zu verbessern. Die eine Hälfte der Betreiber ist für diese Offenheit, die andere eher nicht. 

Jörg Rieckermann: Ja, das wäre ein guter Weg. In Brüssel gibt es ein «musée des égouts», und dort wurde die Leiterin gefragt, warum sich die Menschen so wenig für Kanalisationen interessieren. Ihre Antwort war : «Die Leute sind nicht desinteressiert, sondern eher unwissend – sie wissen schlicht zu wenig über diese Systeme. Und was man nicht kennt, dafür kann man sich auch kaum begeistern.» Deshalb ist es unsere Aufgabe, die Öffentlichkeit besser über die Funktionsweise und Bedeutung unserer Infrastruktur zu informieren. Hier leistet der VSA mit seiner Kommunikation und seinen Initiativen – etwa den Wasser-Berufsbildern bereits sehr gute Arbeit. Öffentlich zugängliche Messdaten könnten diesen Bildungsauftrag unterstützen und das Bewusstsein für den Gewässerschutz weiter stärken.