Gehen Sie mit uns auf eine Zeitreise
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Im Jahr 2024 kann die Stadtentwässerung in Nürnberg auf eine 150-jährige Geschichte zurückblicken. Seit 1874 wird durch den Bau und Betrieb von Kanalisation und Kläranlagen Wesentliches für Gesundheitsschutz, Stadtentwicklung und Schutz der Umwelt geleistet.
Und es kommt noch mehr: Klimaneutralität, Nachhaltigkeit und die weitere Verbesserung der Abwasserreinigung sind die neuen großen Themen, an denen wir heute schon arbeiten.
Eine mehrteilige Beitragsreihe nimmt Sie mit auf eine Reise durch die letzten eineinhalb Jahrhunderte und weiter in die Zukunft.
Den neuesten Beitrag finden Sie UNTEN auf der Seite.
Alles begann mit einem großen Problem
Wie es dazu kam, erfahren Sie im ersten Beitrag unserer Serie.
Er erscheint am 17. Januar 2024
Beitrag 1 - Das Problem: Schlechte hygienische Verhältnisse.
Durch die Industrialisierung im 19. Jahrhundert steigt die Einwohnerzahl der Städte. In Nürnberg wächst die Bevölkerung von rund 25.000 im Jahr 1810 auf rund 80.000 im Jahr 1870 – und dies bei nur wenig vergrößertem Stadtgebiet. In den Jahren bis 1900 wurde die Situation durch Stadterweiterungen entschärft.
Die Probleme:
• Viele Menschen auf engem Raum,
• ungenügende Wasserversorgung,
• fehlende Abwasserableitung,
• Mangelernährung durch schlechte Einkommensverhältnisse (niedrige Löhne).
Durch die fehlende Abwasserableitung und die dadurch verursachte Verunreinigung von Trinkwasser kommt es zu Krankheiten und Epidemien.
Typhus und Cholera sind in 19. Jahrhundert die stetigen Begleiter der Menschen.
Diese Epidemien fordern in Europa Hunderttausende von Menschenleben.
Der Gesundheitszustand der Bevölkerung ist auch ansonsten grundsätzlich schlecht.
Entwicklung der Einwohnerzahl in Nürnberg 1810 bis 1900
Stetiger Anstieg: Die Einwohnerzahlen in Nürnberg
Eine Lösung war dringend nötig!
Auf welchem Weg diese lebensbedrohenden Zustände beseitigt werden, erfahren Sie in unserem nächsten Beitrag.
Nummer 2 unserer Beitrags-Serie erscheint am 23. Januar 2024.
Beitrag 2 - Die Lösung: Der Bau einer Kanalisation
Ein wesentlicher Schritt zur Verbesserung der hygienischen Verhältnisse ist der Bau einer Kanalisation. Dadurch lässt sich das Abwasser zuverlässig aus der Stadt hinaus leiten.
In Nürnberg beginnen die Bauarbeiten an der Kanalisation im Jahr 1874.
Zunächst werden nur kleinere Teilflächen des Stadtgebiets mit Kanälen ausgestattet. Die Kanäle münden unmittelbar in die Pegnitz und leiten das ungereinigte Abwasser dem Fluss zu. Jedoch sind die Abwassermengen noch sehr gering.
Der Erfolg zeigt sich bereits nach der Fertigstellung einzelner Kanal-Abschnitte:
Der Gesundheitszustand der Bevölkerung verbessert sich deutlich.
Kanalbau in früherer Zeit
Bis in die 1930er Jahre üblich: Aushub von Hand und Transport per Schiene (Kanalbauarbeiten im Nürnberger Stadtteil Wöhrd). Foto: SUN / Stadtarchiv Nürnberg
Und die Bauarbeiten schreiten weiter voran!
Wie sich das Nürnberger Kanalnetz in den folgenden Jahren entwickelt, erfahren Sie in unserem nächsten Beitrag.
Nummer 3 unserer Beitrags-Serie erscheint am 31. Januar 2024.
Beitrag 3 - Der Kanalbau schreitet voran
Der Bau von Kanälen geht stetig voran, so dass im Jahr 1912 nahezu das gesamte damalige Stadtgebiet mit Hauptkanälen erschlossen ist. Die Länge der Kanäle summiert sich auf rund 280 Kilometer. Dies sind allerdings überwiegend Kanäle mit kleinerem Durchmesser.
Zwei große Hauptsammler mit deutlich größeren Querschnitten – bis zu 2,20 Meter breit und 3,40 Meter hoch – weisen jedoch den Weg in die Zukunft:
- Der Südliche Hauptsammler als Sammelkanal für die südlichen Stadtgebiete (Lichtenhof, Gibitzenhof, Steinbühl und Schweinau).
- Der Nördliche Hauptsammler zur Abwasserableitung aus den Stadtteilen Schniegling, Thon, Großreuth und Schafhof im Norden Nürnbergs.
Beide Kanäle haben einen neuartigen, parabelförmigen Querschnitt (siehe Bild) und sind im Gegensatz zur damals üblichen Ziegelstein-Bauweise aus Beton gebaut. Dieser wird an Ort und Stelle in Schalungen gestampft („Stampfbeton“). Sie sind von großer Haltbarkeit und sind noch heute unverändert in Betrieb.
Ein markantes Bauwerk im Kanalnetz
Am sogenannten „Sturmauslass“ (Regenüberlauf) des nördlichen Hauptsammlers erkennt man gut den damals neuartigen Kanalquerschnitt. Foto: SUN
Doch der Bau der Kanäle hat erhebliche Nebenwirkungen!
Welche Folgen der Kanalbau für die Gewässer hat, erfahren Sie im nächsten Beitrag.
Nummer 4 unserer Beitrags-Serie erscheint am 7. Februar 2024.
Beitrag 4 - Ein neues Problem: Verschmutzung der Gewässer
Die Kanalisation verbessert zuverlässig die hygienische Situation in der Stadt. Typhus und Cholera treten nicht mehr auf. Die Bevölkerung wird gesünder.
Das Abwasser aus der Kanalisation gelangt jedoch ungereinigt in die Gewässer. Die Pegnitz in Nürnberg wird dadurch so stark verschmutzt, dass es dort keine Fische mehr gibt. Im Pegnitzwasser kommt es zu Fäulnisprozessen mit üblen Gerüchen.
Man hatte die Belastbarkeit der Gewässer ganz erheblich überschätzt!
Die Verschmutzung der Flüsse war erheblich
Die Pegnitz in der Nürnberger Altstadt mit Blick auf die Fleischbrücke. Foto: Ferdinand Schmidt. Foto: Stadtarchiv Nürnberg, A 47 Nr. KS-43-6
Doch eine Steigerung ist immer noch möglich!
Eine weitere Sache macht die Beseitigung des Abwassers zu einer echten Herausforderung. Was sich dahinter verbirgt, erfahren Sie in unserem nächsten Beitrag.
Nummer 5 unserer Beitrags-Serie erscheint am 14. Februar 2024.
Beitrag 5 - Eine Herausforderung: Der Siegeszug des Spülklosetts
Ab der Mitte des 19. Jahrhunderts verbreitet sich – ausgehend von England – das Spülklosett. Dies ist ein gewaltiger Fortschritt auf dem Weg zu hygienischen und komfortablen Wohnverhältnissen. Doch diese neuen sanitären Einrichtungen haben auch ihre Nebenwirkungen: Die Abwassermenge und damit die Belastung der Gewässer steigt erheblich an.
In Nürnberg ist ein Spülklosett nur dann zulässig, wenn gleichzeitig eine Klärabortgrube errichtet wird. Die Klärabortgrube trennt die Feststoffe („Fäkalien“) vom Abwasser. Das Abwasser fließt weiter zur Kanalisation, die Fäkalien verbleiben in der Grube.
Alle Abwassergruben müssen regelmäßig geleert werden. Zuständig hierfür ist die städtische Grubenleerung. Das Abwasser fließt jedoch noch immer ungereinigt in die Gewässer.
Grubenleerung mit Pferdefuhrwerk
Eines der damals zahlreichen Fuhrwerke zur Grubenleerung, mit Fäkalienfass und Dampfpumpe. Foto: Stadtarchiv Nürnberg, A 37 Nr. SP-2
Deutlich hat sich gezeigt: Die Kanalisation allein genügt nicht!
Wie die Gewässer wieder sauberer werden, erfahren Sie in unserem nächsten Beitrag.
Nummer 6 unserer Beitrags-Serie erscheint am 21. Februar 2024
Beitrag 6 - Es ist soweit: Die Reinigung des Abwassers kommt
Für Nürnberg ist zunächst eine große Kläranlage am tiefsten Punkt des (damaligen) Stadtgebiets an der Stadtgrenze zu Fürth geplant. Doch weil der Aufwand für die Zuführungskanäle weit höher ist als ursprünglich erwartet, wird die Planung nicht weiterverfolgt.
Zunächst soll im heutigen Stadtteil Eberhardshof eine Kläranlage für die südlichen Stadtgebiete Nürnbergs entstehen. Von dort gelangen über den Südlichen Hauptsammler bereits große Abwassermengen aus Industrie- und Wohngebieten ungereinigt zur Pegnitz.
Die Bauarbeiten an der als „Kläranlage Süd“ (heute „Klärwerk 2“) bezeichneten Anlage beginnen im Jahr 1911. Bei ihrer Fertigstellung im Jahr 1913 ist sie die erste große Kläranlage in Bayern. Zur Reinigung des Abwassers kommen die erst kurz zuvor erfundenen Emscherbrunnen (siehe Bild) zum Einsatz.
Mechanische Reinigung: Was schwerer ist als Wasser, setzt sich ab...
Die Emscherbrunnen ermöglichen eine Reinigung des Abwassers mit gleichzeitiger Faulung des Klärschlamms. Foto: SUN / Stadtarchiv Nürnberg.
Doch sauberes Wasser ist nicht das einzige Produkt der Kläranlage!
Was hier noch entsteht und wie dies damals verwertet wird, erfahren Sie in unserem nächsten Beitrag.
Nummer 7 unserer Beitrags-Serie erscheint am 28. Februar 2024
Beitrag 7 - Die Frage: Was geschieht mit dem Klärschlamm?
Während das gereinigte Abwasser die Kläranlage verlässt, bleibt der Klärschlamm zurück. Er muss zunächst in der Schlammfaulung weiter behandelt werden. In der Kläranlage Süd findet die Faulung zeitgleich in den Klärbecken (Emscherbrunnen) statt.
Danach ist das Wasser vom Klärschlamm abzutrennen. Dies geschieht ohne großen Aufwand in Schlammtrockenbeeten. Dort verliert der Schlamm relativ schnell das Wasser. Es verdunstet oder gelangt über eine Dränage wieder in den Zulauf der Kläranlage.
Lange Jahre ist die Entsorgung des Klärschlamms völlig unproblematisch: Er ist ein begehrtes Düngemittel in der Landwirtschaft und wird kostenlos abgegeben.
Der Klärschlamm ist ein begehrtes Düngemittel für die Landwirtschaft
Der entwässerte Klärschlamm hat eine feste Struktur und kann - wie hier in den 1930er Jahren - mit Fuhrwerken abtransportiert werden. Foto: SUN / Stadtarchiv Nürnberg.
Aber: Der größere Teil des Nürnberger Stadtgebiets hat immer noch keine Kläranlage!
Wie die zweite Nürnberger Kläranlage entstand, erfahren Sie in unserem nächsten Beitrag.
Nummer 8 unserer Beitrags-Serie erscheint am 6. März 2024
Beitrag 8 - Eine zweite Kläranlage für Nürnberg
Um eine wirkliche Verbesserung für die Pegnitz zu erzielen, ist eine zweite Kläranlage erforderlich – die Kläranlage Nord (heute Klärwerk 1). Sie entsteht bei Muggenhof, an der Stadtgrenze zu Fürth.
Damit das Abwasser zur Kläranlage gelangen kann, muss zuerst ein neuer Hauptkanal gebaut werden. Er verläuft auf der Südseite der Pegnitz von der Altstadt bis nach Muggenhof. Die Bauarbeiten an diesem 3,4 Kilometer langen Kanal beginnen im Jahr 1928 und sind Ende 1929 abgeschlossen.
Die Bauarbeiten an der Kläranlage Nord beginnen im Jahr 1929. Nur zwei Jahre später geht die Kläranlage in Betrieb. Zusammen mit der Kläranlage Süd kann nun das Abwasser aus dem größten Teil des damaligen Stadtgebiets gereinigt werden.
Die Kläranlage Nord (heute Klärwerk 1) kurz nach der Inbetriebnahme
Die fertige Kläranlage Nord (heute Klärwerk 1) in Muggenhof. Foto: SUN / Stadtarchiv Nürnberg.
Aber ein entscheidender Schritt der Abwasserreinigung fehlt noch.
Welcher das ist, erfahren Sie in unserem nächsten Beitrag
Nummer 9 unserer Beitrags-Serie erscheint am 13. März 2024.
Beitrag 9 - Biologische Reinigung des Abwassers – erste Versuche
Die bisher in den beiden Kläranlagen vorhandene mechanische Reinigung des Abwassers kann nur einen Teil der Verschmutzung entfernen. Der größere Teil liegt in gelöster Form vor und kann nur durch die Arbeit von Bakterien beseitigt werden – durch die biologische Abwasserreinigung.
In Nürnberg plant man bereits seit den 1940er Jahren den Bau einer Belebungsanlage. Hier wird Luft in ein Becken eingeblasen, um die Bakterien mit Sauerstoff zu versorgen. Im Jahr 1955 war es soweit: Die biologische Reinigung in der Kläranlage Nord geht in Betrieb.
Doch das gewählte Reinigungsverfahren hat erhebliche Nebenwirkungen: Durch das in den damaligen Waschmitteln enthaltene Phosphat kommt es zu erheblicher Schaumentwicklung. Bei Wind treiben ganze Schaumberge über die Kläranlage. Es hilft nichts – die Belebungsanlage muss beinahe wieder stillgelegt werden.
Die erste Nürnberger Belebungsanlage hatte mit Problemen zu kämpfen
Die im Abwasser enthaltenen Phosphate (hauptsächlich aus Waschmitteln) führten zu Schaumbildung in der Belebungsanlage. Bild: SUN / Stadtarchiv Nürnberg
Die Belebungsanlage war damals noch nicht die richtige Lösung
Wie die biologische Abwasserreinigung dann wirklich gestartet ist, erfahren Sie in unserem nächsten Beitrag.
Nummer 10 unserer Beitrags-Serie erscheint am 20. März 2024.
Beitrag 10 - Biologische Reinigung des Abwassers – der nächste Schritt
Wegen der erheblichen Schaumbildung durch die Belebungsanlage beginnen frühzeitig die Arbeiten an einer Tropfkörperanlage in der Kläranlage Nord. Im Jahr 1956 geht in der Kläranlage Nord die erste Tropfkörpergruppe in Betrieb. Im Jahr 1958 folgen die Tropfkörper in der Kläranlage Süd. Erstmals konnte das gesamte Nürnberger Abwasser auch biologisch gereinigt werden.
In den zylinderförmigen Tropfkörpern dient eine Füllung aus porenhaltigem Gestein als Aufwuchs-Fläche für Bakterien und Mikroorganismen. Diese nutzen die gelösten Schmutzstoffe des Abwassers als Nahrung. In nachfolgenden Absetzbecken lässt sich der bei der Reinigung entstandene Klärschlamm abtrennen.
In den Jahren 1963 und 1978 gehen in der Kläranlage Nord (inzwischen Klärwerk 1 genannt) zwei weitere Tropfkörpergruppen in Betrieb
Biologische Reinigung in Tropfkörpern - ohne Schaumschlägerei...
Blick auf die Tropfkörper in der Kläranlage Nord / Klärwerk 1. Vorne die Becken der Belebungsanlage von 1955. Bild: SUN/Stadtarchiv Nürnberg.
Doch auch im Kanalnetz ist man nicht untätig gewesen
Wie sich das Kanalnetz bisher entwickelt hat, erfahren Sie in unserem nächsten Beitrag.
Nummer 11 unserer Beitrags-Serie erscheint am 27. März 2024
Beitrag 11 - Das Kanalnetz wächst, gemeinsam mit dem Stadtgebiet
Ein Kanalnetz ist niemals fertig gebaut. In den Anfangsjahren wird das bestehende Stadtgebiet Schritt für Schritt mit Kanälen ausgestattet. Neubaugebiete am Anfang des 20. Jahrhunderts erhalten sofort eine Kanalisation. Stetig wächst die Kanalnetzlänge auf rund 500 Kilometer im Jahr 1940.
Der Zweite Weltkrieg bedeutet einen Stillstand im Kanalbau. In der Nachkriegszeit geht es aber richtig los. Große Neubaugebiete und die 1972 erfolgte Eingemeindung benachbarter Orte im Rahmen der Gebietsreform bringen einen erheblichen Längenzuwachs.
Heute ist eine gewisse Sättigung bei den Kanalneubauten erreicht. Der Schwerpunkt liegt nun auf der Sanierung der bestehenden Kanäle.
Stetige Entwicklung - mit einem deutlichen Sprung
Die Entwicklung der Kanalnetzlänge in Nürnberg. Grafik: SUN.
Doch zurück zur Kläranlage – hier muss noch Weiteres geschehen
Wie die Abwasserreinigung weiter ausgebaut wird, erfahren Sie in unserem nächsten Beitrag.
Nummer 12 unserer Beitrags-Serie erscheint am 3. April 2024.
Beitrag 12 - Ein weiterer Schritt der Abwasserreinigung
Für die steigenden Abwassermengen und die wachsenden Anforderungen an die Abwasserreinigung reichen die Tropfkörper allein nicht mehr aus. Eine Erweiterung der Tropfkörperanlagen bringt hier nur kurzzeitige Abhilfe.
Beschlossen wird deshalb der Umstieg auf eine zweistufige Reinigung des Abwassers: Zu den Tropfkörpern kommt eine Belebungsanlage hinzu. In einer Belebungsanlage erfolgt die Abwasserreinigung auf vollkommen andere Weise: Durch das Einblasen von Luft werden die für den Abbau der Kohlenstoffverbindungen tätigen Bakterien in der Schwebe gehalten und gleichzeitig mit Sauerstoff versorgt.
Die entstehende Bakterienmasse wird als Klärschlamm in nachgeschalteten Absetzbecken abgetrennt. Der Großteil des Schlamms fließt wieder in den Zulauf der Belebungsbecken, der überschüssige Schlamm gelangt zur Schlammfaulung. Die zweistufige Reinigung verbessert die Leistung der Klärwerke deutlich.
Zweiter Anlauf für die Belebungsanlage - diesmal mit großem Erfolg
Die Belebungsanlage im Klärwerk 1 kurz nach der Fertigstellung. Bild: SUN / Stadtarchiv Nürnberg.
Doch die biologische Reinigung führt zu erheblichen Problemen
Welche Probleme dies sind und wie diese behoben wurden, erfahren Sie in unserem nächsten Beitrag.
Nummer 13 unserer Beitrags-Serie erscheint am 10. April 2024.
Beitrag 13 - Der Klärschlamm lässt sich nur schwer entwässern
Die biologische Abwasserreinigung hat eine deutliche Nebenwirkung: Der Klärschlamm lässt sich nicht mehr wie bisher in den Schlammtrockenbeeten entwässern. Das zeigt sich schon seit Inbetriebnahme der Tropfkörper. Richtig problematisch ist aber der Schlamm aus der Belebungsanlage. Das Endprodukt ist nun kein Feststoff mehr, sondern dickflüssiger Schlamm. Dieser ist bei den Landwirten unbeliebt.
Eine neue Lösung ist erforderlich. Man findet sie in der mechanischen Entwässerung in Filterpressen. Um den Feststoffgehalt zu erhöhen, wird der Schlamm vor der Entwässerung erhitzt.
Doch es wird immer schwieriger, den Weg der landwirtschaftlichen Verwertung beizubehalten. Der durch verbesserte Analysen festgestellte Schadstoffgehalt im Klärschlamm macht Ende der 1970er Jahre schließlich die landwirtschaftliche Verwertung unmöglich. Es bleibt nichts anderes übrig, als den Schlamm zu deponieren.
Von 1972 bis 1992: Entwässerung in Filterpressen
Die erste Schlammentwässerungsanlage im Klärwerk 1. Blick auf die Filterpressen. Bild: SUN / Stadtarchiv Nürnberg.
Wie die Klärschlammverwertung heute aussieht, erfahren Sie ein einem späteren Beitrag
Zunächst jedoch ein Blick auf ein ganz anderes Problem. Welches das ist und wie es gelöst wurde, erfahren Sie in unserem nächsten Beitrag.
Nummer 14 unserer Beitrags-Serie erscheint am 17. April 2024.
Beitrag 14 - Regenwasserspeicherung schützt die Gewässer
Die Klärwerke allein können die Gewässerqualität nicht verbessern. Weil Schmutzwasser und Regenwasser in einem gemeinsamen Kanalnetz abfließen, gelangen über Regenüberlauf-Bauwerke große Wassermengen ungereinigt in die Gewässer.
Die Regenüberlauf-Bauwerke sind nötig, weil das Kanalnetz niemals so groß gebaut werden kann, dass es das gesamte Regenwasser zu den Klärwerken ableiten kann. Die Klärwerke lassen sich auch gar nicht für diese großen Wassermengen auslegen – sonst würden die Reinigungsprozesse erheblich gestört.
Mit fortschreitender Bebauung des Stadtgebiets werden diese Probleme immer drängender. Eine Verbesserung dieses unbefriedigenden Zustands ist unbedingt nötig.
Die Lösung: Der Bau von Speicherräumen (Regenbecken und Stauraumkanälen) im Kanalnetz. Damit wird ein großer Teil des Abwassers, dass bisher entlastet wurde, im Kanalnetz zwischengespeichert und lässt sich den Klärwerken zuleiten. 1978 geht der erste Speicherraum Nürnbergs in Betrieb. Heute gibt es Regenbecken und Stauraumkanäle überall im Stadtgebiet
Die Regenbecken und Stauraumkanäle sind im ganzen Stadtgebiet verteilt
Lageplan der Regenbecken (Punkte) und Stauraumkanäle (Linien) in Nürnberg. Grafik: SUN.
Doch was sind Regenbecken und Stauraumkanäle?
Wie die Zwischenspeicherung im Kanalnetz funktioniert, erfahren Sie in unserem nächsten Beitrag.
Nummer 15 unserer Beitrags-Serie erscheint am 24. April 2024
Beitrag 15 - Regenbecken und Stauraumkanäle, die Funktionsweise
Regenüberläufe führen zu erheblichen Gewässerbelastungen. Die Zwischenspeicherung des Abwassers mit anschließender Behandlung in der Kläranlage löst dieses Problem. Hier gibt es drei unterschiedliche technische Lösungen: Regenüberlaufbecken, Regenrückhaltebecken und Stauraumkanäle.
Regenüberlaufbecken fangen das stark verschmutzte Abwasser auf, das kurz nach Beginn des Regens im Kanalnetz abfließt. Ist das Becken gefüllt, gelangt das mittlerweile durch den Regen verdünnte und im Becken mechanisch gereinigte Abwasser über einen Überlauf in das nächstliegende Gewässer. Nach Ende der Niederschläge fließt das gespeicherte Abwasser zur Kläranlage. Regenrückhaltebecken sind ähnlich aufgebaut, jedoch ohne Überlauf ins Gewässer. Sie kommen zum Einsatz, wenn kein geeignetes Gewässer in der Nähe ist.
Ein Stauraumkanal hat die gleiche Funktion. Die Bauweise ist jedoch völlig anders: Stauraumkanäle sind Sammelkanäle mit großem Durchmesser (in Nürnberg bis zu vier Metern), die sowohl Speichervolumen bieten als auch zur Ableitung des Abwassers dienen.
Regenwasserspeicherung im Kanalnetz - zwei Möglichkeiten
Schemazeichnungen Regenüberlaufbecken (oben) und Stauraumkanal (unten). Grafik: SUN
Doch nun wieder zurück zur Abwasserreinigung:
Weitere Schmutzstoffe im Abwasser belasten nach wie vor die Gewässer. Welche dies sind und wie sie aus dem Abwasser entfernt werden, erfahren Sie in unserem nächsten Beitrag.
Nummer 16 unserer Beitrags-Serie erscheint am 30. April 2024.